5 – INHIBITION ET ACTIVATION DES ENZYMES
145
A + EI
EAI
K iu
+
I
EA
A + E
+
I
K ic
E + P
K
KI K
IK
m
app
mi c
iu
=
+
[
]
+
1
1
([ ]
)
([ ]
)
[5.9]
V
K
VK
IK
app
m
app
m
ic
= +
1 ([ ]
)
[5.10]
Le mécanisme le plus simple qui puisse expliquer ce comportement est celui dans
lequel l’inhibiteur peut se fixer à la fois sur l’enzyme libre pour donner un
complexe EI avec une constante de dissociation K ic , et sur le complexe enzymesubstrat pour donner le complexe EAI avec une constante de dissociation K iu ,
comme montré dans le schéma de la figure 5.3. Dans ce schéma, les deux réactions
de fixation de l’inhibiteur sont considérées comme des voies en cul-de-sac et sont
donc des équilibres (§ 6.3.6.3), mais comme EI et EAI existent, aucune raison
mécanique évidente ne permettrait d’expliquer que A ne puisse pas se fixer sur le
complexe EI pour former EAI. Si cette réaction est incluse dans le mécanisme,
l’équation de vitesse est plus complexe et implique des termes en [] A
2
et [] I
2
.
De tels termes s’annulent uniquement si toutes les étapes de fixation ont atteint
l’équilibre, c’est-à-dire si toutes les étapes de dissociation des substrats et des
produits sont rapides par comparaison avec l’étape de conversion de EA en
produits, et aucune raison ne justifie une telle situation. Cependant, la déviation
prédite par rapport à des cinétiques simples est difficile à détecter expérimentalement et l’obéissance à une cinétique
simple n’est pas une preuve irréfutable
démontrant que K m , K ic et K iu sont de vraies
constantes d’équilibre de dissociation.
5.3 - Mécanisme produisant une inhibition mixte
Bien qu’il soit pratique de définir l’inhibition mixte à partir de la figure 5.3, ce type
d’inhibition est souvent rencontré dans le processus d’inhibition par le produit.
Si un produit est libéré dans une étape qui génère une forme d’enzyme différente
de celle qui fixe le substrat, les prédictions indiquent que l’inhibition par le produit
obéit aux équations [5.8] à [5.10]. Cette conclusion ne dépend pas des hypothèses
d’équilibre, c’est-à-dire qu’elle est une conséquence nécessaire du traitement à
l’état stationnaire, comme il est facile de le démontrer à partir des méthodes qui
seront décrites dans le § 6.3. Le plus simple parmi divers mécanismes de ce type
est celui dans lequel le produit est libéré dans la deuxième étape d’un mécanisme
en comportant trois, comme décrit dans la figure 5.4.
Dans ce mécanisme aucune des deux
constantes d’inhibition n’est une
véritable constante d’équilibre.
5.4 - Mécanisme d’inhibition mixte par le produit
A + E
E' + P
A + E
EA
k 1
k –1
k 2
k 3
k –2
145
A + EI
EAI
K iu
+
I
EA
A + E
+
I
K ic
E + P
K
KI K
IK
m
app
mi c
iu
=
+
[
]
+
1
1
([ ]
)
([ ]
)
[5.9]
V
K
VK
IK
app
m
app
m
ic
= +
1 ([ ]
)
[5.10]
Le mécanisme le plus simple qui puisse expliquer ce comportement est celui dans
lequel l’inhibiteur peut se fixer à la fois sur l’enzyme libre pour donner un
complexe EI avec une constante de dissociation K ic , et sur le complexe enzymesubstrat pour donner le complexe EAI avec une constante de dissociation K iu ,
comme montré dans le schéma de la figure 5.3. Dans ce schéma, les deux réactions
de fixation de l’inhibiteur sont considérées comme des voies en cul-de-sac et sont
donc des équilibres (§ 6.3.6.3), mais comme EI et EAI existent, aucune raison
mécanique évidente ne permettrait d’expliquer que A ne puisse pas se fixer sur le
complexe EI pour former EAI. Si cette réaction est incluse dans le mécanisme,
l’équation de vitesse est plus complexe et implique des termes en [] A
2
et [] I
2
.
De tels termes s’annulent uniquement si toutes les étapes de fixation ont atteint
l’équilibre, c’est-à-dire si toutes les étapes de dissociation des substrats et des
produits sont rapides par comparaison avec l’étape de conversion de EA en
produits, et aucune raison ne justifie une telle situation. Cependant, la déviation
prédite par rapport à des cinétiques simples est difficile à détecter expérimentalement et l’obéissance à une cinétique
simple n’est pas une preuve irréfutable
démontrant que K m , K ic et K iu sont de vraies
constantes d’équilibre de dissociation.
5.3 - Mécanisme produisant une inhibition mixte
Bien qu’il soit pratique de définir l’inhibition mixte à partir de la figure 5.3, ce type
d’inhibition est souvent rencontré dans le processus d’inhibition par le produit.
Si un produit est libéré dans une étape qui génère une forme d’enzyme différente
de celle qui fixe le substrat, les prédictions indiquent que l’inhibition par le produit
obéit aux équations [5.8] à [5.10]. Cette conclusion ne dépend pas des hypothèses
d’équilibre, c’est-à-dire qu’elle est une conséquence nécessaire du traitement à
l’état stationnaire, comme il est facile de le démontrer à partir des méthodes qui
seront décrites dans le § 6.3. Le plus simple parmi divers mécanismes de ce type
est celui dans lequel le produit est libéré dans la deuxième étape d’un mécanisme
en comportant trois, comme décrit dans la figure 5.4.
Dans ce mécanisme aucune des deux
constantes d’inhibition n’est une
véritable constante d’équilibre.
5.4 - Mécanisme d’inhibition mixte par le produit
A + E
E' + P
A + E
EA
k 1
k –1
k 2
k 3
k –2