Cyclooxygénase

Une cyclooxygénase (COX), ou prostaglandine-endoperoxyde synthase (PTGS), est une oxydoréductase qui catalyse la réaction :

arachidonate + AH₂ + 2 O₂  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  prostaglandine H₂ + A + H₂O.

Prostaglandine-endoperoxyde synthase 1
Structure cristallisée d'une COX-1 de mouton complexée avec le flurbiprofène (PDB 1CQE[1])
Caractéristiques générales
Symbole	PTGS1
N° EC	1.14.99.1
Homo sapiens
Locus	9q33.2
Masse moléculaire	68 686 Da[2]
Nombre de résidus	599 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 5742 HUGO 9604 OMIM 176805 UniProt P23219 RefSeq (ARNm) NM_000962.3, NM_001271165.1, NM_001271166.1, NM_001271368.1, NM_080591.2, XM_011518876.1 RefSeq (protéine) NP_000953.2, NP_001258094.1, NP_001258095.1, NP_001258297.1, NP_542158.1, XP_011517178.1 Ensembl ENSG00000095303 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
Prostaglandine-endoperoxyde synthase 2
Structure d'une cyclooxygénase 2 de souris complexée avec un inhibiteur sélectif (PDB 6COX[3])
Caractéristiques générales
Symbole	PTGS2
N° EC	1.14.99.1
Homo sapiens
Locus	1q31.1
Masse moléculaire	68 996 Da[2]
Nombre de résidus	604 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 5743 HUGO 9605 OMIM 600262 UniProt P35354 RefSeq (ARNm) NM_000963.3 RefSeq (protéine) NP_000954.1 Ensembl ENSG00000073756 PDB 1V0X GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega

Ces enzymes permettent la formation des prostanoïdes (prostaglandines, prostacyclines et thromboxanes) à partir de l'acide arachidonique^[4]. Son action est inhibée par les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) comme l'aspirine.

Prostaglandine-endoperoxyde synthase

Données clés

N° EC	EC 1.14.99.1
N° CAS	9055-65-6

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

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Historique

La cyclooxygénase a été isolée en 1976^[5].

Physiologie

COX fait partie d'un complexe d'enzymes qui convertit l'acide arachidonique en prostaglandine H₂ (PGH₂), le précurseur de tous les prostanoïdes. Le complexe consiste en une isoenzyme COX et une peroxydase. On connaît trois cyclooxygénases : la COX-1, la COX-2 et la COX-3.

Pharmacologie

Les COX-1 font partie d'une famille d'enzymes constitutives de l'organisme, qui se trouvent dans une immense majorité des cellules, et impliquées dans de nombreux mécanismes. Leur activité est indirectement liée à la production des thromboxanes.

Les COX-2 font partie d'une famille d'enzymes inductives par de multiples facteurs pro-inflammatoires (cytokines, interférons…)^[6].

L'activité enzymatique de type COX-2 est exprimée dans les cellules endothéliales vasculaires, rénales et même au niveau du système nerveux central. On constate qu'elles contribuent au bon fonctionnement de l'organisme si elles sont bien régulées. Elles sont en majorité responsables de l'activité inflammatoire, par une surexpression des COX-2.

AINS classiques

Aspirine, ibuprofène, nifluril. Ils ne sont pas spécifiques et exercent des effets anti-COX1 et anti-COX2 (néanmoins, l'aspirine à faible dose a essentiellement un effet anti-COX1). L'inhibition de la COX2 permet la diminution de l'expression des médiateurs de l'inflammation, néanmoins, l'effet associé anti-COX1 est responsable de nombreux effets secondaires, notamment :

• Plaquettaire : la diminution de thromboxane-A2 plaquettaire, produite par la COX1 augmente le temps de saignement par diminution de l'effet pro-thrombotique ; ce phénomène peut néanmoins être l'effet recherché ;
• Digestif : le risque d'ulcères gastroduodénaux est nettement majoré ;
• Allergique : l'inhibition de la cyclooxygénase favorise la voie de la lipoxygénase, responsable de la production de leucotriènes, en cause dans le phénomène d'allergie ;
• Rénaux : l'inhibition de la COX1 peut provoquer hypertension artérielle et rétention hydro-sodée jusqu'à l'insuffisance rénale aiguë, par la diminution des prostaglandines ayant un rôle dans les fonctions rénales.

Nouveaux AINS

Ils tendent à être spécifiques de la COX-2, et n'agissent que sur l'excès de médiateur inflammatoire. Il existe cependant des effets secondaires, notamment au niveau de l'endothélium, qui produit la prostacycline (prostaglandine I₂) par l'intermédiaire de la COX-2, cette PGI₂ a des effets anti-agrégeant, et sa diminution lié à l'anti-COX2 a donc des effets pro-thrombotique.