La phycocyanine c'est quoi?
Issue d’organismes marins, la phycocyanine a comme caractéristique d’avoir une faible toxicité et une grande efficacité ce qui fait d’elle un aliment fonctionnel de choix. La phycocyanine a non seulement une fonction qui renferme des propriétés de renforcement du système immunitaire mais en plus elle est anti-inflammatoire, antioxydante, anti-cancéreuse et elle à aussi des effets pharmacologiques renforçant la protection du foie et des reins. La phycocyanine connait une utilisation importante et un tel développement au point d’être maintenant très sérieusement considérée en tant que médicament potentiel, et devient un nouveau centre d’intérêt dans la recherche thérapeutique et des études cliniques. Puisque non seulement elle est capable de bloquer la prolifération des cellules cancéreuses, elle est aussi capable de les éradiquer, de plus en plus d’études ont démontrés que la phycocyanine a un effet anticancéreux.
En effet, en bloquant le cycle des cellules tumorales, il s’avère que la phycocyanine exerce une activité anticancéreuse, induisant l’apoptose et l’autophagie de celles-ci. C’est donc un agent anticancéreux très prometteur.
Pour en savoir plus, lisez: « Comment est extraire la phycocyanine de la spiruline »
Quels sont les bienfaits de la phycocyanine
Les produits naturels sont devenus de plus en plus importants au cours des dernières décennies dans l’application de la prévention et du traitement chimiques des maladies. Les compléments alimentaires ou les produits naturels dérivés d’aliments, pourraient être utilisés comme médicaments dans le traitement de maladies, leurs effets de chimiothérapie et de prévention chimique ont été entièrement étudiés. Il a été récemment démontré une puissante activité anticancéreuse et peu ou pas d’effets secondaires toxiques lorsqu’on utilise des produits naturels marins ayant une activité pharmacologique. Ainsi, les produits naturels marins ont connus une utilisation et un développement important ces dernières années. En outre, les produits naturels marins sont devenus l’une des ressources les plus importantes de nouveaux composés phares pour les maladies critiques. Sur les tumeurs solides malignes ,l’extrait naturel marin, la phycocyanine (PC) a été étudiée pour son effet anticancéreux. Pour les cellules cancéreuses, la phycocyanine représente une toxine alors qu’elle ne l’est pas pour les cellules saines.
La phycocyanine est isolée et purifiée à partir d’une variété d’algue qui est un composé actif et nutritif biologiquement. La phycocyanine obtenue à partir de différentes espèces, telles que la spiruline, l’Aphanizomenon , le Lyngbya , le Phormidium, le Synechocystis et le Synechococcus , ont été étudiés et séparés des autres variétés.
La phycocyanine se caractérise par une couleur bleue intense et profonde, elle appartient à la famille des phycobiliprotéines (PBP) . Selon les molécules colorées, les phycobiliprotéines peuvent être divisées en trois catégories :
- la phycoérythrine (PE, PE est rouge),
- la phycocyanine (PC, PC est bleu)
- l’allophycocyanine (AP, AP est vert bleuté)
La phycocyanine est capable de capturer efficacement l’énergie lumineuse , c’est une sorte de protéine assistante photosynthétique. La phycobiliprotéine agit comme une molécule d’antenne dans la photosynthèse des algues, qui peut absorber l’énergie lumineuse et peut être capable de fournir efficacement de l’énergie lumineuse à un centre de réaction contenant de la chlorophylle par un processus non radioactif . La phycobiliprotéine est l’un des composants du phycobilisome, qui est un complexe protéique supramoléculaire qui recueille de manière auxiliaire l’énergie lumineuse. Le phycobilisome joue un rôle important dans l’absorption et la transmission de l’énergie de la photosynthèse .
Phycocyanine: Propriété générales
La phycocyanine se compose de sous-unités α et β ont une couleur bleue profonde et intense, les sous-unités de la phycocyanine forment un monomère hétérodimérique stable (αβ) puis le polymérisent en un multimètre (αβ)n (n=1~6) . Sous forme de trimère (αβ) 3 ,la plupart des phycocyanines sont présentes. Les sous-unités β et α de la phycocyanine ont leurs séquences différentes mais des structures 3D similaires. Les sous-unités contiennent environ 160 à 180 résidus d’acides aminés, respectivement. Le poids moléculaire des sous-unités et varie de 10 à 19 kD et de 14 à 21 kD, et le rapport des sous-unités α et β sont généralement de 1:1. Chaque sous-unité est liée à l~4 chromophores, de sorte que les phycobiliprotéines ont un spectre d’absorption spécifique. Les séquences d’acides aminés des sous-unités α et β du Spirulina platensis sont les suivantes:
Les séquences d’acides aminés des sous-unités α et β de C-PC de Spirulina platensis sont
| chaîne | chaîne |
|---|---|
| MKTPLTEAVSIADSQGRFLS | MFDAFTKVVSQADTRGEMLS |
| STEIQVAFGRFRQAKAGLEA | TAQIDALSQMVAESNKRLDA |
| AKALTSKADSLISGAAQAVY | VNRITSNASTIVSNAARSLF |
| NKFPYTTQMQGPNYAADQRG | AEQPQLIAPGGNAYTSRRMA |
| KDKCARDIGYYLRMVTYCLI | ACLRDMEIILRYVTYAVFAG |
| AGGTGPMDEYLIAGIDEINR | DASVLEDRCLNGLRETYLAL |
| TFELSPSWYIEALKYIKANH | GTPGSSVAVGVGKMKEAALA |
| GLSGDAATEANSYLDYAINA | IVNDPAGITPGDCSALASEI |
| LS | ASYFDRACAAVS |
La séquence d’acides aminés de la phycocyanine est obtenue à partir de la base de données sur les protéines du United States Research Collaboratory for Structural Bioinformatics.
Chaque chaîne polypeptidique de la phycocyanine est constituée d’une apoprotéine et d’un chromophore avec une structure tétrapyrrole à ouverture de cycle(la phycobiliine est le chromophore de la phycobiliprotéine). La phycocyanine contient des chromophores de phycocyanobiline (PCB) et les chromophores de PCB couvrent une plage d’absorption de 590 à 670 nm.
la cristallographie aux rayons X à haute résolution a été utilisée pour déterminer la structure de haut niveau et à l’heure actuelle, il existe une variété de phycocyanines pour obtenir des cristaux de haute pureté. La base de données sur les protéines du United States Research Collaboratory for Structural Bioinformatics a inclus plus de 20 structures avancées de phycocyanines.
Structures tridimensionnelles des phycocyanines dans RCSB PDB
| Identifiant PDB | Taper | La source | Résolution | |
|---|---|---|---|---|
| 5TOU | C-Phycocyanine | Pseudanabaena sp. lw0831 | 2.04 | |
| 4ZIZ | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus elongatus | 1,75 | |
| 4Z8K | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus elongatus | 2.5Å | |
| 4L1E | C-Phycocyanine | Leptolyngbya sp. N62DM | 2.61Å | |
| 4N6S | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 2.4Å | |
| 4F0T | C-Phycocyanine | Synechocystis sp. PCC 6803 | 2.61Å | |
| 4GXE | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 3.0Å | |
| 4GY3 | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 2.5Å | |
| 4H0M | C-Phycocyanine | Synechococcus allongé | 2.2Å | |
| 3O18 | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 1.35Å | |
| 3O2C | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 1.5Å | |
| 2BV8 | C-Phycocyanine | Gracilaria chilensis | 2.01Å | |
| 1ON7 | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 2.7Å | |
| 1JBO | C-Phycocyanine | Synechococcus allongé | 1.45Å | |
| 1HA7 | C-Phycocyanine | Arthrospira platensis | 2.2Å | |
| 1KTP | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 1.6Å | |
| 1F99 | R-Phycocyanine | Polysiphonia urceolata | 2.4Å | |
| 1I7Y | C-Phycocyanine | Thermosynechococcus vulcanus | 2.5Å | |
| 1PHN | C-Phycocyanine | Cyanidium caldarium | 1,65 | |
| 1CPC | C-Phycocyanine | Diplosiphon microchète | 1.66Å | |
| 1GHO | C-Phycocyanine | Arthrospira platensis | 2.2Å |