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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
par les aminoacyl-ARNt synthétases − et dans ce paragraphe nous soulignerons
quelques points importants, en mettant essentiellement l'accent sur les caractéristiques qui n'ont pas été traitées dans les cinétiques à deux substrats.
Les réactions à trois substrats n'ont pas automatiquement trois produits – en effet,
des réactions à trois substrats et deux produits sont courantes – mais pour maintenir
notre discussion dans des limites raisonnables, nous considérerons uniquement le
cas d'une réaction à trois substrats A, B et C et à trois produits P, Q et R. Si le
mécanisme est branché (c'est-à-dire que certaines étapes peuvent avoir lieu de
manière aléatoire), l'équation complète de vitesse renferme des termes de
concentration élevés au carré et éventuellement à des puissances supérieures, mais
si aucune dépendance de haut ordre n'est observée, la forme la plus générale de
l'équation de vitesse en absence de produit est la suivante :
v
VA B C
KK
A K
B
K C
KA BKA CKB C
A B C
ABC
BC
AC
AB
mC
mB
mA
=
++++
+++
1 [] [] []
[]
[]
[]
[] []
[] []
[] [][] [] []
[6.58]
dans laquelle V 1 est la vitesse limite quand les trois concentrations de substrats sont
extrapolées jusqu'à saturation. K mA , K mB et K mC sont les constantes de MICHAELIS
pour les trois substrats quand la concentration des deux autres substrats est saturante, et K ABC , K BC , K AC et K AB sont des produits de constantes de MICHAELIS
et d'autres constantes avec des significations particulières qui dépendent du
mécanisme considéré, mais qui sont analogues au produit KK iA mB que l'on trouve
dans l'équation [6.24].
L'équation [6.58] s'applique dans son intégralité si la réaction se déroule par l'intermédiaire d'un complexe quaternaire EABC qui se trouve dans des conditions d'état
stationnaire ou d'équilibre avec l'enzyme libre E et avec tous les autres complexes
binaires et ternaires, c'est-à-dire EA, EB, EC, EAB, EBC et EAC. En plus de ce
mécanisme totalement aléatoire en équilibre rapide, une gamme d'autres mécanismes quaternaires complexes est possible, dans lesquels l'ordre de fixation est
totalement ou partiellement obligatoire. Le cas extrême est celui du mécanisme
ordonné dans lequel il y a un seul complexe binaire, EA, et un seul complexe
ternaire, EAB, entre E et EABC. Les cas intermédiaires plausibles sont ceux dans
lesquels il y a deux complexes binaires et un complexe ternaire, par exemple EA,
EB et EAB ou ceux dans lesquels il y a un complexe binaire et deux complexes
ternaires, par exemple EA, EAB et EAC.
La classification des mécanismes à deux substrats en mécanismes à complexe
ternaire et mécanismes à enzyme modifié peut être étendue aux mécanismes à trois
substrats, mais avec une gamme plus large de possibilités. Le type extrême de
mécanisme à enzyme substitué est celui dans lequel uniquement des complexes
binaires sont formés et dans lequel chaque étape de fixation du substrat est suivie
par une étape de libération d'un produit. Alternativement, une réaction à trois
substrats et trois produits peut combiner des aspects des deux types de mécanismes,
CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
par les aminoacyl-ARNt synthétases − et dans ce paragraphe nous soulignerons
quelques points importants, en mettant essentiellement l'accent sur les caractéristiques qui n'ont pas été traitées dans les cinétiques à deux substrats.
Les réactions à trois substrats n'ont pas automatiquement trois produits – en effet,
des réactions à trois substrats et deux produits sont courantes – mais pour maintenir
notre discussion dans des limites raisonnables, nous considérerons uniquement le
cas d'une réaction à trois substrats A, B et C et à trois produits P, Q et R. Si le
mécanisme est branché (c'est-à-dire que certaines étapes peuvent avoir lieu de
manière aléatoire), l'équation complète de vitesse renferme des termes de
concentration élevés au carré et éventuellement à des puissances supérieures, mais
si aucune dépendance de haut ordre n'est observée, la forme la plus générale de
l'équation de vitesse en absence de produit est la suivante :
v
VA B C
KK
A K
B
K C
KA BKA CKB C
A B C
ABC
BC
AC
AB
mC
mB
mA
=
++++
+++
1 [] [] []
[]
[]
[]
[] []
[] []
[] [][] [] []
[6.58]
dans laquelle V 1 est la vitesse limite quand les trois concentrations de substrats sont
extrapolées jusqu'à saturation. K mA , K mB et K mC sont les constantes de MICHAELIS
pour les trois substrats quand la concentration des deux autres substrats est saturante, et K ABC , K BC , K AC et K AB sont des produits de constantes de MICHAELIS
et d'autres constantes avec des significations particulières qui dépendent du
mécanisme considéré, mais qui sont analogues au produit KK iA mB que l'on trouve
dans l'équation [6.24].
L'équation [6.58] s'applique dans son intégralité si la réaction se déroule par l'intermédiaire d'un complexe quaternaire EABC qui se trouve dans des conditions d'état
stationnaire ou d'équilibre avec l'enzyme libre E et avec tous les autres complexes
binaires et ternaires, c'est-à-dire EA, EB, EC, EAB, EBC et EAC. En plus de ce
mécanisme totalement aléatoire en équilibre rapide, une gamme d'autres mécanismes quaternaires complexes est possible, dans lesquels l'ordre de fixation est
totalement ou partiellement obligatoire. Le cas extrême est celui du mécanisme
ordonné dans lequel il y a un seul complexe binaire, EA, et un seul complexe
ternaire, EAB, entre E et EABC. Les cas intermédiaires plausibles sont ceux dans
lesquels il y a deux complexes binaires et un complexe ternaire, par exemple EA,
EB et EAB ou ceux dans lesquels il y a un complexe binaire et deux complexes
ternaires, par exemple EA, EAB et EAC.
La classification des mécanismes à deux substrats en mécanismes à complexe
ternaire et mécanismes à enzyme modifié peut être étendue aux mécanismes à trois
substrats, mais avec une gamme plus large de possibilités. Le type extrême de
mécanisme à enzyme substitué est celui dans lequel uniquement des complexes
binaires sont formés et dans lequel chaque étape de fixation du substrat est suivie
par une étape de libération d'un produit. Alternativement, une réaction à trois
substrats et trois produits peut combiner des aspects des deux types de mécanismes,