1.3 Les molécules de la vie
Certaines enzymes sont élaborées sous forme inactive, comme les enzymes digestives
pancréatiques qui ne sont activées que lorsqu’elles arrivent dans l’intestin grêle. Si
le pancréas les produisait sous forme active, il finirait par se digérer lui-même.
D’autres sont inactivées immédiatement après avoir rempli leur fonction, comme celles
qui catalysent les réactions de coagulation sanguine en cas de lésion vasculaire. Si
ce n’était pas le cas, le sang se solidifierait dans l’ensemble du vaisseau lésé.
La régulation de l’activité enzymatique repose sur 3 mécanismes : l’allostérie, la
coopérativité et l’interconversion.
• Les molécules enzymatiques possèdent un site allostérique différent du site actif.
Ce site présente une forme complémentaire de celle de molécules autres que le
substrat. La fixation de ces molécules modifie la configuration tridimensionnelle de
la protéine enzymatique, et donc modifie son activité en l’activant ou en l’inhibant.
Cette régulation est particulièrement importante dans la coordination intracellulaire
des réactions métaboliques.
• La coopérativité concerne de nombreuses enzymes à structure quaternaire, qui
sont donc constituées de plusieurs sous-unités. Celles-ci s’influencent les unes les
autres et, par exemple, la fixation du substrat sur une sous-unité peut activer les
structures adjacentes.
• Enfin, très souvent, l’enzyme seule est inactive. L’ajout d’un groupement phosphate
ou phosphorylation la rend immédiatement active, de même que le retrait du
groupement l’inactive.
©
Dunod
- La photocopie non
autorisée
est un délit.
Les enzymes sont fortement utilisées en approche clinique. Elles permettent
d’établir des diagnostics et de prescrire des thérapies.
Diagnostics : les enzymes sont des marqueurs de lésions pathologiques. En effet,
la plupart des enzymes sont intracellulaires. Des lésions tissulaires consécutives
à la mort de certaines cellules entraînent la libération du contenu enzymatique
cellulaire dans le milieu intérieur, dont le sang. Des dosages sanguins sont effectués et permettent de diagnostiquer une pathologie. Par exemple, la créatine
kinase CKMB n’existe que dans les cellules cardiaques. Sa présence dans le sang
à forte concentration indique un infarctus du myocarde.
Thérapeutique : elle repose sur l’utilisation d’inhibiteurs enzymatiques. Des molécules de configuration proche de celle du substrat peuvent prendre sa place sur le site
de fixation et empêcher ou diminuer ainsi la réalisation de la réaction biochimique.
De telles molécules sont des inhibiteurs compétitifs qui peuvent être utilisés
comme médicaments. Par exemple, l’a-glucosidase est une enzyme située à la
surface des cellules intestinales qui catalyse l’hydrolyse des polysaccharides
d’origine alimentaire en glucose. Un inhibiteur compétitif de cette enzyme est
prescrit à des individus diabétiques afin de restreindre les réactions digestives de
dégradation des polysaccharides et le passage de glucose dans le milieu sanguin.
Certaines enzymes sont élaborées sous forme inactive, comme les enzymes digestives
pancréatiques qui ne sont activées que lorsqu’elles arrivent dans l’intestin grêle. Si
le pancréas les produisait sous forme active, il finirait par se digérer lui-même.
D’autres sont inactivées immédiatement après avoir rempli leur fonction, comme celles
qui catalysent les réactions de coagulation sanguine en cas de lésion vasculaire. Si
ce n’était pas le cas, le sang se solidifierait dans l’ensemble du vaisseau lésé.
La régulation de l’activité enzymatique repose sur 3 mécanismes : l’allostérie, la
coopérativité et l’interconversion.
• Les molécules enzymatiques possèdent un site allostérique différent du site actif.
Ce site présente une forme complémentaire de celle de molécules autres que le
substrat. La fixation de ces molécules modifie la configuration tridimensionnelle de
la protéine enzymatique, et donc modifie son activité en l’activant ou en l’inhibant.
Cette régulation est particulièrement importante dans la coordination intracellulaire
des réactions métaboliques.
• La coopérativité concerne de nombreuses enzymes à structure quaternaire, qui
sont donc constituées de plusieurs sous-unités. Celles-ci s’influencent les unes les
autres et, par exemple, la fixation du substrat sur une sous-unité peut activer les
structures adjacentes.
• Enfin, très souvent, l’enzyme seule est inactive. L’ajout d’un groupement phosphate
ou phosphorylation la rend immédiatement active, de même que le retrait du
groupement l’inactive.
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Dunod
- La photocopie non
autorisée
est un délit.
Les enzymes sont fortement utilisées en approche clinique. Elles permettent
d’établir des diagnostics et de prescrire des thérapies.
Diagnostics : les enzymes sont des marqueurs de lésions pathologiques. En effet,
la plupart des enzymes sont intracellulaires. Des lésions tissulaires consécutives
à la mort de certaines cellules entraînent la libération du contenu enzymatique
cellulaire dans le milieu intérieur, dont le sang. Des dosages sanguins sont effectués et permettent de diagnostiquer une pathologie. Par exemple, la créatine
kinase CKMB n’existe que dans les cellules cardiaques. Sa présence dans le sang
à forte concentration indique un infarctus du myocarde.
Thérapeutique : elle repose sur l’utilisation d’inhibiteurs enzymatiques. Des molécules de configuration proche de celle du substrat peuvent prendre sa place sur le site
de fixation et empêcher ou diminuer ainsi la réalisation de la réaction biochimique.
De telles molécules sont des inhibiteurs compétitifs qui peuvent être utilisés
comme médicaments. Par exemple, l’a-glucosidase est une enzyme située à la
surface des cellules intestinales qui catalyse l’hydrolyse des polysaccharides
d’origine alimentaire en glucose. Un inhibiteur compétitif de cette enzyme est
prescrit à des individus diabétiques afin de restreindre les réactions digestives de
dégradation des polysaccharides et le passage de glucose dans le milieu sanguin.