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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
peut apparaître comme un simple problème de définition, mais une réponse claire
et satisfaisante ne peut être apportée qui si nous réalisons qu’il est artificiel de
considérer les deux substrats isolés l’un de l’autre. Afin de déterminer la spécificité
dans un contexte physiologique, nous devons considérer la proportion de la
réaction impliquant chaque substrat lorsque ceux-ci sont mélangés, une information
qui peut être déterminée en divisant l’équation [5.22] par l’équation [5.23] :
v
v
dP
dP
V
K
A
V
K
A
k
K
A
k
K
A
kA
kA
m
m
m
m
A
A
'
[]
[' ]
[]
'
'
[' ]
[]
'
'
[' ]
[]
'[' ]
==
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
0
0
[5.24]
Jusqu’à présent l’utilisation du nom constante de spécificité pour désigner le
paramètre kk K
Am = 0
(introduit dans le § 3.3.4) pouvait sembler arbitraire, mais
l’équation [5.24] révèle que c’est ce paramètre qui définit le rapport des vitesses
dans une situation où il y a une compétition entre substrats présents simultanément
dans le mélange réactionnel, et que donc il exprime la capacité d’un enzyme à
discriminer les différents substrats. Dès lors, dans un mélange équimolaire de
fumarate et de fluorofumarate, quelle que soit leur concentration, la vitesse
d’hydratation du fumarate catalysée par la fumarase est 60% plus rapide que celle
du fluorofumarate. Le fumarate est le substrat le plus spécifique.
5.5.2. Test du déroulement simultané de deux réactions
A partir des équations [5.22] et [5.23], la vitesse globale vv + v '
tot =
pour les deux
réactions en compétition peut être exprimée de la manière suivante :
vv + v '
V
K
A+ V'
K
A
1+
A
K
+
A
K
tot
mm
mm
==
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
[]
'
[' ]
[][' ]
'
[5.25]
Supposons maintenant que des concentrations de référence, [][] AA =
0 et
[' ] [' ]
AA =
0 , sont obtenues (expérimentalement) de telle sorte que :
VA
KA
VA
KA
v
mm
[]
[]
'[ ' ]
'[ ' ]
0
0
0
0
+
=
+
=
[5.26]
c’est-à-dire qu’il existe des concentrations de chacun des substrats qui donnent la
même vitesse (à la même concentration d’enzyme) lorsque l’autre substrat est
absent. Si une série de mélanges est préparée dans laquelle les concentrations sont
interpolées linéairement entre zéro et leur concentration de référence, c’est-à-dire :
[ ]
( – )[ ]
[' ]
[' ]
Ar A
Ar A
=
=
1
0
0
[5.27]
CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
peut apparaître comme un simple problème de définition, mais une réponse claire
et satisfaisante ne peut être apportée qui si nous réalisons qu’il est artificiel de
considérer les deux substrats isolés l’un de l’autre. Afin de déterminer la spécificité
dans un contexte physiologique, nous devons considérer la proportion de la
réaction impliquant chaque substrat lorsque ceux-ci sont mélangés, une information
qui peut être déterminée en divisant l’équation [5.22] par l’équation [5.23] :
v
v
dP
dP
V
K
A
V
K
A
k
K
A
k
K
A
kA
kA
m
m
m
m
A
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'
[]
[' ]
[]
'
'
[' ]
[]
'
'
[' ]
[]
'[' ]
==
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
0
0
[5.24]
Jusqu’à présent l’utilisation du nom constante de spécificité pour désigner le
paramètre kk K
Am = 0
(introduit dans le § 3.3.4) pouvait sembler arbitraire, mais
l’équation [5.24] révèle que c’est ce paramètre qui définit le rapport des vitesses
dans une situation où il y a une compétition entre substrats présents simultanément
dans le mélange réactionnel, et que donc il exprime la capacité d’un enzyme à
discriminer les différents substrats. Dès lors, dans un mélange équimolaire de
fumarate et de fluorofumarate, quelle que soit leur concentration, la vitesse
d’hydratation du fumarate catalysée par la fumarase est 60% plus rapide que celle
du fluorofumarate. Le fumarate est le substrat le plus spécifique.
5.5.2. Test du déroulement simultané de deux réactions
A partir des équations [5.22] et [5.23], la vitesse globale vv + v '
tot =
pour les deux
réactions en compétition peut être exprimée de la manière suivante :
vv + v '
V
K
A+ V'
K
A
1+
A
K
+
A
K
tot
mm
mm
==
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
[]
'
[' ]
[][' ]
'
[5.25]
Supposons maintenant que des concentrations de référence, [][] AA =
0 et
[' ] [' ]
AA =
0 , sont obtenues (expérimentalement) de telle sorte que :
VA
KA
VA
KA
v
mm
[]
[]
'[ ' ]
'[ ' ]
0
0
0
0
+
=
+
=
[5.26]
c’est-à-dire qu’il existe des concentrations de chacun des substrats qui donnent la
même vitesse (à la même concentration d’enzyme) lorsque l’autre substrat est
absent. Si une série de mélanges est préparée dans laquelle les concentrations sont
interpolées linéairement entre zéro et leur concentration de référence, c’est-à-dire :
[ ]
( – )[ ]
[' ]
[' ]
Ar A
Ar A
=
=
1
0
0
[5.27]