5 – INHIBITION ET ACTIVATION DES ENZYMES
155
v
dP
dt
VA
K
A
K
A
V
K
A
A
K
A
K
m
m
m
mm
==
+
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ +
=
++
[' ]
' [' ]
'
[] [' ]
'
'
[' ]
[][' ]
'
1
1
[5.23]
dans lesquelles VkE = 20 [] et Vk E
'' [ ]
= 20 sont les vitesses limites et
Kk
k k
m =+ () –12
1 et Kk
k
k
m
'( '
' ) '
–
=+ 12
1 sont les constantes de MICHAELIS
pour les deux réactions prises isolément. Chacune de ces équations a la forme de
l’équation [5.3], l’équation caractéristique de l’inhibition compétitive ; ainsi, si
nous mesurons la constante d’inhibition spécifique pour un substrat en compétition
en le traitant comme s’il s’agissait d’un inhibiteur, la valeur qui est obtenue est
celle de la constante de MICHAELIS. Ceci est illustré dans le tableau 5.2 qui montre
les valeurs de K m pour les mauvais substrats de la fumarase déterminées directement ou par compétition. Dans chaque cas, les valeurs de K m mesurées par les
deux méthodes sont en accord dans les limites des erreurs expérimentales.
Tableau 5.2 - Paramètres cinétiques pour les substrats de la fumarase
Substrat
k 0 (s
–1 )
K m (mM)
« K i » (mM)
k
K m
0 (s
–1 mM
–1 )
Fluorofumarate
Fumarate
Chlorofumarate
Bromofumarate
Iodofumarate
Mesaconate
L-Tartrate
2 700
800
20
2,8
0,043
0,023
0,93
0,027
0,005
0,11
0,11
0,12
0,51
1,3
–
–
0,10
0,15
0,10
0,49
1,0
100 000
160 000
180
25
0,36
0,047
0,72
Les données proviennent de mesures réalisées à 25°C dans un tampon à pH 7,3. Les
valeurs de la constante catalytique k 0 (c’est-à-dire V/E 0 , voir § 3.3.3) et de K m ont été
mesurées par des expériences cinétiques conventionnelles. Les valeurs dans la colonne
intitulée « K i » sont des valeurs de K m , pour de mauvais substrats, mesurées en traitant
ceux-ci comme des inhibiteurs compétitifs de la réaction utilisant le fumarate comme
substrat. Le tableau est adapté d’après TEIPLE, HAAS et HILL (1968). La constante k 0 /K m
est aussi appelée constante de spécificité (k A ).
Un point plus important à noter à partir des équations [5.22] et [5.23], qui est
également illustré par les données du tableau 5.2, est qu’elles fournissent les bases
pour une définition rigoureuse de la spécificité d’un enzyme. Considérons les
paramètres pour le fluorofumarate et pour le fumarate. Si les deux réactions sont
considérées isolément, la valeur de k 0 pour le fluorofumarate est environ trois fois
plus élevée que celle pour le fumarate. Cependant, la situation est inversée aux
faibles concentrations, parce que la valeur de kK m
0
est environ 60% plus élevée
pour le fumarate que pour le fluorofumarate. Lequel de ces résultats est le plus fondamental, en d’autres termes, quel est le substrat le plus spécifique ? La question
155
v
dP
dt
VA
K
A
K
A
V
K
A
A
K
A
K
m
m
m
mm
==
+
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ +
=
++
[' ]
' [' ]
'
[] [' ]
'
'
[' ]
[][' ]
'
1
1
[5.23]
dans lesquelles VkE = 20 [] et Vk E
'' [ ]
= 20 sont les vitesses limites et
Kk
k k
m =+ () –12
1 et Kk
k
k
m
'( '
' ) '
–
=+ 12
1 sont les constantes de MICHAELIS
pour les deux réactions prises isolément. Chacune de ces équations a la forme de
l’équation [5.3], l’équation caractéristique de l’inhibition compétitive ; ainsi, si
nous mesurons la constante d’inhibition spécifique pour un substrat en compétition
en le traitant comme s’il s’agissait d’un inhibiteur, la valeur qui est obtenue est
celle de la constante de MICHAELIS. Ceci est illustré dans le tableau 5.2 qui montre
les valeurs de K m pour les mauvais substrats de la fumarase déterminées directement ou par compétition. Dans chaque cas, les valeurs de K m mesurées par les
deux méthodes sont en accord dans les limites des erreurs expérimentales.
Tableau 5.2 - Paramètres cinétiques pour les substrats de la fumarase
Substrat
k 0 (s
–1 )
K m (mM)
« K i » (mM)
k
K m
0 (s
–1 mM
–1 )
Fluorofumarate
Fumarate
Chlorofumarate
Bromofumarate
Iodofumarate
Mesaconate
L-Tartrate
2 700
800
20
2,8
0,043
0,023
0,93
0,027
0,005
0,11
0,11
0,12
0,51
1,3
–
–
0,10
0,15
0,10
0,49
1,0
100 000
160 000
180
25
0,36
0,047
0,72
Les données proviennent de mesures réalisées à 25°C dans un tampon à pH 7,3. Les
valeurs de la constante catalytique k 0 (c’est-à-dire V/E 0 , voir § 3.3.3) et de K m ont été
mesurées par des expériences cinétiques conventionnelles. Les valeurs dans la colonne
intitulée « K i » sont des valeurs de K m , pour de mauvais substrats, mesurées en traitant
ceux-ci comme des inhibiteurs compétitifs de la réaction utilisant le fumarate comme
substrat. Le tableau est adapté d’après TEIPLE, HAAS et HILL (1968). La constante k 0 /K m
est aussi appelée constante de spécificité (k A ).
Un point plus important à noter à partir des équations [5.22] et [5.23], qui est
également illustré par les données du tableau 5.2, est qu’elles fournissent les bases
pour une définition rigoureuse de la spécificité d’un enzyme. Considérons les
paramètres pour le fluorofumarate et pour le fumarate. Si les deux réactions sont
considérées isolément, la valeur de k 0 pour le fluorofumarate est environ trois fois
plus élevée que celle pour le fumarate. Cependant, la situation est inversée aux
faibles concentrations, parce que la valeur de kK m
0
est environ 60% plus élevée
pour le fumarate que pour le fluorofumarate. Lequel de ces résultats est le plus fondamental, en d’autres termes, quel est le substrat le plus spécifique ? La question