Les carboxy-lyases sont des enzymes qui catalysent la réaction chimique d'une décarboxylation, associée à une élimination ou à une substitution. Plus précisément, ces enzymes facilitent l'élimination d'un groupe carboxyle (-COOH) d'un substrat et forment un produit contenant une double liaison entre deux atomes de carbone.

Ce processus est rendu possible grâce à la présence d'un cofacteur, généralement un ion métallique ou un groupe prosthétique, qui agit comme un catalyseur pour faciliter la réaction. Les carboxy-lyases sont importantes dans divers processus biochimiques, tels que le métabolisme des acides aminés et des glucides.

Les carboxy-lyases peuvent être classées en fonction du type de cofacteur qu'elles utilisent :

1. Les pyridoxal-phosphate dépendantes (EC 4.1.1) sont les plus courantes et interviennent dans le métabolisme des acides aminés. Elles utilisent le pyridoxal-phosphate comme cofacteur pour faciliter la réaction.
2. Les thiamine diphosphate dépendantes (EC 4.1.2) sont également importantes et interviennent dans le métabolisme des glucides, en particulier dans la décarboxylation oxydative du pyruvate. Elles utilisent la thiamine diphosphate comme cofacteur pour faciliter la réaction.
3. Les biotine dépendantes (EC 4.1.3) sont moins courantes et interviennent dans le métabolisme des acides gras et des acides aminés. Elles utilisent la biotine comme cofacteur pour faciliter la réaction.

Les carboxy-lyases peuvent également être classées en fonction du type de substrat qu'elles décarboxylent :

1. Les α-cétoacide décarboxylases (EC 4.1.1) décarboxylent des α-cétoacides, tels que le pyruvate et l'oxaloacétate.
2. Les aminoacide décarboxylases (EC 4.1.1) décarboxylent des acides aminés, tels que la glutamine et la sérine.
3. Les aralkylamine décarboxylases (EC 4.1.1) décarboxylent des aralkylamines, telles que la sérotonine et l'histidine.

Les carboxy-lyases sont importantes pour de nombreux processus métaboliques, tels que la biosynthèse des acides aminés, des nucléotides et des lipides, ainsi que pour la régulation du pH cellulaire et la production d'énergie. Cependant, certaines carboxy-lyases peuvent également être impliquées dans des processus pathologiques, tels que le cancer et les maladies neurodégénératives. Par conséquent, une meilleure compréhension de leur structure, de leur fonction et de leur régulation est importante pour le développement de nouveaux traitements thérapeutiques.