6 – RÉACTIONS À PLUSIEURS SUBSTRATS
183
6.2.2. Mécanismes à enzyme modifié
Au début du développement des cinétiques à plusieurs substrats, DOUDOROFF,
BARKER et HASSID (1947) ont montré par des études d'échange isotopique que les
réactions catalysées par la saccharose glucosyltransférase procèdent par l'intermédiaire d'un enzyme substitué plutôt que par un complexe ternaire. Depuis lors,
des études réalisées avec divers enzymes, incluant l'a-chymotrypsine, des transaminases et des flavo-enzymes, ont montré que le mécanisme à enzyme modifié,
illustré dans la figure 6.3, est largement répandu. Dans la forme ordinaire de ce
mécanisme, l'existence d'un complexe ternaire est structurellement impossible
parce que les sites de fixation de X et de Y sont soit identiques, soit superposés.
Complexes binaires
non-productifs
E
X
X
GY
GX
EG
EG-X
E-GY
EY
EX
E-GX
EG-Y
Y
Y
6.3 - Mécanisme à enzyme modifié
Comme dans la figure 6.1, le chemin non-productif, présenté en gris à gauche, ne fait pas
partie intégrante du mécanisme.
Par exemple, l'aspartate transaminase catalyse une réaction impliquant quatre
anions dicarboxyliques de taille similaire :
glutamate + E-pyridoxal
…
2-oxoglutarate + E-pyridoxamine
oxaloacétate + E-pyridoxamine
…
asparate + E-pyridoxal
[6.3]
Le complexe E-pyridoxal représente l'enzyme avec son coenzyme sous la forme de
phosphate de pyridoxal (stricto sensu ce n'est pas un aldéhyde mais une aldimine
interne formée par la condensation entre un aldéhyde et la fonction amine d'un
résidu lysine, mais ce détail n'est pas important dans le cadre de notre discussion)
et le complexe E-pyridoxamine représente l'enzyme avec le coenzyme sous la
forme de phosphate de pyridoxamine. Puisque les quatre réactifs ont une structure
similaire, il est raisonnable d'imaginer que les sites de fixation du 2-oxoglutarate et
de l'oxaloacétate (X et Y dans le cas général) sont virtuellement identiques et que la
seconde moitié de la réaction est essentiellement l'inverse de la première moitié.
Dans ce type de mécanisme, il est habituel que les substrats se fixent à la « mauvaise » forme de l'enzyme ; ainsi, par exemple, dans l'équation [6.3] il est difficile
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6.2.2. Mécanismes à enzyme modifié
Au début du développement des cinétiques à plusieurs substrats, DOUDOROFF,
BARKER et HASSID (1947) ont montré par des études d'échange isotopique que les
réactions catalysées par la saccharose glucosyltransférase procèdent par l'intermédiaire d'un enzyme substitué plutôt que par un complexe ternaire. Depuis lors,
des études réalisées avec divers enzymes, incluant l'a-chymotrypsine, des transaminases et des flavo-enzymes, ont montré que le mécanisme à enzyme modifié,
illustré dans la figure 6.3, est largement répandu. Dans la forme ordinaire de ce
mécanisme, l'existence d'un complexe ternaire est structurellement impossible
parce que les sites de fixation de X et de Y sont soit identiques, soit superposés.
Complexes binaires
non-productifs
E
X
X
GY
GX
EG
EG-X
E-GY
EY
EX
E-GX
EG-Y
Y
Y
6.3 - Mécanisme à enzyme modifié
Comme dans la figure 6.1, le chemin non-productif, présenté en gris à gauche, ne fait pas
partie intégrante du mécanisme.
Par exemple, l'aspartate transaminase catalyse une réaction impliquant quatre
anions dicarboxyliques de taille similaire :
glutamate + E-pyridoxal
…
2-oxoglutarate + E-pyridoxamine
oxaloacétate + E-pyridoxamine
…
asparate + E-pyridoxal
[6.3]
Le complexe E-pyridoxal représente l'enzyme avec son coenzyme sous la forme de
phosphate de pyridoxal (stricto sensu ce n'est pas un aldéhyde mais une aldimine
interne formée par la condensation entre un aldéhyde et la fonction amine d'un
résidu lysine, mais ce détail n'est pas important dans le cadre de notre discussion)
et le complexe E-pyridoxamine représente l'enzyme avec le coenzyme sous la
forme de phosphate de pyridoxamine. Puisque les quatre réactifs ont une structure
similaire, il est raisonnable d'imaginer que les sites de fixation du 2-oxoglutarate et
de l'oxaloacétate (X et Y dans le cas général) sont virtuellement identiques et que la
seconde moitié de la réaction est essentiellement l'inverse de la première moitié.
Dans ce type de mécanisme, il est habituel que les substrats se fixent à la « mauvaise » forme de l'enzyme ; ainsi, par exemple, dans l'équation [6.3] il est difficile