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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
L’inhibition compétitive est un mécanisme authentique d’inhibition, particulièrement important dans la nature, mais l’inhibition non-compétitive se rencontre
essentiellement dans les manuels d’enzymologie et nous n’en discuterons pas de
manière détaillée dans ce livre. Cette situation est née du fait que MICHAELIS et ses
collaborateurs, qui étaient les premiers à étudier les phénomènes d’inhibition,
considéraient que certains inhibiteurs pouvaient agir en diminuant la valeur apparente de V sans modifier la valeur de K m . Un tel effet représentait une alternative
évidente à l’inhibition compétitive et elle a été dénommée inhibition non-compétitive. Il est difficile d’imaginer une explication raisonnable pour un tel comportement : il serait nécessaire de supposer que l’inhibiteur interfère avec les propriétés
catalytiques de l’enzyme sans avoir aucun effet sur la fixation du substrat ; en
d’autres termes cela signifierait que deux molécules avec des propriétés différentes
auraient des constantes identiques de fixation par l’enzyme. Un tel comportement
est possible pour des inhibiteurs de très petite taille, comme des protons ou des ions
métalliques, mais semble hautement improbable dans les autres cas.
L’inhibition ou l’activation non-compétitive par des protons est, en réalité, un
phénomène courant. Il existe plusieurs exemples d’inhibition non-compétitive par
des métaux lourds, bien que certains de ceux-ci (sinon tous), soient en réalité
des exemples d’inhibition irréversible partielle, que nous décrirons ci-dessous.
L’inhibition non-compétitive par d’autres espèces moléculaires est très rare, et
les exemples les plus couramment cités, tel que l’inhibition de l’invertase par
l’a-glucose (NELSON et ANDERSON, 1926) et l’inhibition de l’arginase par
différents composés (HUNTER et DOWNS, 1945) sont apparus, après examen des
données originales, comme des exemples d’inhibition mixte ou résultent de la
confusion entre une inhibition réversible non-compétitive et une inactivation
irréversible partielle. En général, il est préférable de considérer l’inhibition noncompétitive comme un cas particulier et peu intéressant de l’inhibition mixte.
Dans le cas d’une inactivation irréversible partielle, il n’est pas particulièrement
important de déterminer si l’effet primaire de l’inactivation se marque sur V,
VK m ou K m , parce que, quoiqu’il en soit, le résultat net est une disparition de
molécules d’enzyme du système, les molécules non-affectées se comportant
normalement. Cependant, comme VkE = 00 []est le produit de la constante
catalytique k 0 et de la concentration d’enzyme active [] E 0 , la valeur de ce
paramètre diminuera, que ce soit la valeur de k 0 qui diminue (inhibition noncompétitive authentique) ou que ce soit la concentration d’enzyme actif qui
diminue (inactivation irréversible partielle).
L’inhibition linéaire mixte est un type d’inhibition qui implique à la fois des effets
catalytiques et des effets spécifiques, c’est-à-dire qu’aussi bien VK
app
m
app que
V
app
varient avec la concentration d’inhibiteur en accord avec les équations
suivantes :
V
V
IK
app
iu
= +
1 ([ ]
)
[5.8]
CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
L’inhibition compétitive est un mécanisme authentique d’inhibition, particulièrement important dans la nature, mais l’inhibition non-compétitive se rencontre
essentiellement dans les manuels d’enzymologie et nous n’en discuterons pas de
manière détaillée dans ce livre. Cette situation est née du fait que MICHAELIS et ses
collaborateurs, qui étaient les premiers à étudier les phénomènes d’inhibition,
considéraient que certains inhibiteurs pouvaient agir en diminuant la valeur apparente de V sans modifier la valeur de K m . Un tel effet représentait une alternative
évidente à l’inhibition compétitive et elle a été dénommée inhibition non-compétitive. Il est difficile d’imaginer une explication raisonnable pour un tel comportement : il serait nécessaire de supposer que l’inhibiteur interfère avec les propriétés
catalytiques de l’enzyme sans avoir aucun effet sur la fixation du substrat ; en
d’autres termes cela signifierait que deux molécules avec des propriétés différentes
auraient des constantes identiques de fixation par l’enzyme. Un tel comportement
est possible pour des inhibiteurs de très petite taille, comme des protons ou des ions
métalliques, mais semble hautement improbable dans les autres cas.
L’inhibition ou l’activation non-compétitive par des protons est, en réalité, un
phénomène courant. Il existe plusieurs exemples d’inhibition non-compétitive par
des métaux lourds, bien que certains de ceux-ci (sinon tous), soient en réalité
des exemples d’inhibition irréversible partielle, que nous décrirons ci-dessous.
L’inhibition non-compétitive par d’autres espèces moléculaires est très rare, et
les exemples les plus couramment cités, tel que l’inhibition de l’invertase par
l’a-glucose (NELSON et ANDERSON, 1926) et l’inhibition de l’arginase par
différents composés (HUNTER et DOWNS, 1945) sont apparus, après examen des
données originales, comme des exemples d’inhibition mixte ou résultent de la
confusion entre une inhibition réversible non-compétitive et une inactivation
irréversible partielle. En général, il est préférable de considérer l’inhibition noncompétitive comme un cas particulier et peu intéressant de l’inhibition mixte.
Dans le cas d’une inactivation irréversible partielle, il n’est pas particulièrement
important de déterminer si l’effet primaire de l’inactivation se marque sur V,
VK m ou K m , parce que, quoiqu’il en soit, le résultat net est une disparition de
molécules d’enzyme du système, les molécules non-affectées se comportant
normalement. Cependant, comme VkE = 00 []est le produit de la constante
catalytique k 0 et de la concentration d’enzyme active [] E 0 , la valeur de ce
paramètre diminuera, que ce soit la valeur de k 0 qui diminue (inhibition noncompétitive authentique) ou que ce soit la concentration d’enzyme actif qui
diminue (inactivation irréversible partielle).
L’inhibition linéaire mixte est un type d’inhibition qui implique à la fois des effets
catalytiques et des effets spécifiques, c’est-à-dire qu’aussi bien VK
app
m
app que
V
app
varient avec la concentration d’inhibiteur en accord avec les équations
suivantes :
V
V
IK
app
iu
= +
1 ([ ]
)
[5.8]