5 – INHIBITION ET ACTIVATION DES ENZYMES
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L’analyse des résultats (tableau 5.4) est compliquée par le fait que les divers groupes
acyles n’ont pas la même réactivité vis-à-vis des nucléophiles. INGLES et KNOWLES ont
donc mesuré les constantes de vitesse pour l’hydrolyse de ces différents esters,
catalysée par l’ion hydroxyde. En divisant la constante de vitesse pour la réaction
catalysée par la chymotrypsine par la constante de vitesse pour la réaction catalysée par
la base, un profile plus intéressant est apparu : l’ordre de réactivité des substrats
spécifiques de type L était exactement l’inverse de celui des plus mauvais substrats de
type D c’est-à-dire : Ac-L-Trp > Ac-L-Phe >> Ac-L-Leu >> Ac-Gly >> Ac-D-Leu >>
Ac-D-Phe > Ac-D-Trp. L’explication la plus simple est l’existence d’une fixation nonproductive : pour les groupes acyles ayant la configuration correcte L, les chaînes
latérales volumineuses et hydrophobes assurent une fixation ferme et rigide dans le
mode correct, éliminant la possibilité de former des complexes non-productifs, mais
pour les groupes acyles de configuration D, les mêmes chaînes latérales favorisent une
fixation ferme et rigide dans des modes non-productifs.
La fixation non-productive n’est habituellement pas évoquée dans le contexte de
l’inhibition des enzymes et n’est même généralement jamais considérée, mais elle
suit exactement le même mécanisme que celui qui est le plus couramment
considéré pour représenter l’inhibition compétitive. Il est donc important de tenir
compte de cette possibilité lorsque les résultats obtenus avec différents substrats
sont comparés dans le cas d’un enzyme non-spécifique. Le terme inhibition par le
substrat est généralement réservé pour l’analogue anti-compétitif de la fixation
non-productive dont nous allons discuter dans la section suivante.
5.8.2. Inhibition par le substrat
Pour certains enzymes, il est possible qu’une seconde molécule de substrat se fixe
sur le complexe enzyme-substrat, EA, pour
donner un complexe inactif, AEA, comme
présenté dans la figure 5.16.
5.16 - Mécanisme produisant une
inhibition par le substrat, c’est-à-dire
une inhibition par excès de substrat
Le mécanisme est analogue à celui qui est habituellement envisagé pour expliquer
l’inhibition anti-compétitive (§ 5.2.3), et l’équation de vitesse a la forme suivante :
v
kE
A
kk
k
A
A
K
VA
KA
A
K
si
m
si
=
+
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ ++
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
++
20
12
1
2
1
[] []
[]
[]
'[ ]
'[ ]
[]
–
[5.40]
où V' et K m
' sont définis respectivement comme kE
A
20 [] [] et () –
kkk 12
1
+
,
c’est-à-dire qu’ils satisfont aux définitions habituelles des paramètres de MICHAELIS
et MENTEN pour le mécanisme simple à deux étapes (§ 3.3) ; néanmoins, ces
A + E
+
A
K si
AEA
EA
E + P
k 1
k –1
k 2
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L’analyse des résultats (tableau 5.4) est compliquée par le fait que les divers groupes
acyles n’ont pas la même réactivité vis-à-vis des nucléophiles. INGLES et KNOWLES ont
donc mesuré les constantes de vitesse pour l’hydrolyse de ces différents esters,
catalysée par l’ion hydroxyde. En divisant la constante de vitesse pour la réaction
catalysée par la chymotrypsine par la constante de vitesse pour la réaction catalysée par
la base, un profile plus intéressant est apparu : l’ordre de réactivité des substrats
spécifiques de type L était exactement l’inverse de celui des plus mauvais substrats de
type D c’est-à-dire : Ac-L-Trp > Ac-L-Phe >> Ac-L-Leu >> Ac-Gly >> Ac-D-Leu >>
Ac-D-Phe > Ac-D-Trp. L’explication la plus simple est l’existence d’une fixation nonproductive : pour les groupes acyles ayant la configuration correcte L, les chaînes
latérales volumineuses et hydrophobes assurent une fixation ferme et rigide dans le
mode correct, éliminant la possibilité de former des complexes non-productifs, mais
pour les groupes acyles de configuration D, les mêmes chaînes latérales favorisent une
fixation ferme et rigide dans des modes non-productifs.
La fixation non-productive n’est habituellement pas évoquée dans le contexte de
l’inhibition des enzymes et n’est même généralement jamais considérée, mais elle
suit exactement le même mécanisme que celui qui est le plus couramment
considéré pour représenter l’inhibition compétitive. Il est donc important de tenir
compte de cette possibilité lorsque les résultats obtenus avec différents substrats
sont comparés dans le cas d’un enzyme non-spécifique. Le terme inhibition par le
substrat est généralement réservé pour l’analogue anti-compétitif de la fixation
non-productive dont nous allons discuter dans la section suivante.
5.8.2. Inhibition par le substrat
Pour certains enzymes, il est possible qu’une seconde molécule de substrat se fixe
sur le complexe enzyme-substrat, EA, pour
donner un complexe inactif, AEA, comme
présenté dans la figure 5.16.
5.16 - Mécanisme produisant une
inhibition par le substrat, c’est-à-dire
une inhibition par excès de substrat
Le mécanisme est analogue à celui qui est habituellement envisagé pour expliquer
l’inhibition anti-compétitive (§ 5.2.3), et l’équation de vitesse a la forme suivante :
v
kE
A
kk
k
A
A
K
VA
KA
A
K
si
m
si
=
+
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ ++
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
++
20
12
1
2
1
[] []
[]
[]
'[ ]
'[ ]
[]
–
[5.40]
où V' et K m
' sont définis respectivement comme kE
A
20 [] [] et () –
kkk 12
1
+
,
c’est-à-dire qu’ils satisfont aux définitions habituelles des paramètres de MICHAELIS
et MENTEN pour le mécanisme simple à deux étapes (§ 3.3) ; néanmoins, ces
A + E
+
A
K si
AEA
EA
E + P
k 1
k –1
k 2