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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
produit avec ces enzymes car une réaction ne peut pas être irréversible si la
solution contient simultanément le substrat et le produit. Par conséquent, le terme
négatif du numérateur dans l'expression de la vitesse ne peut pas être négligé, et
l'hypothèse cruciale qui permet de simplifier la plupart des équations cinétiques
jusqu'au point de permettre l'utilisation des méthodes graphiques et statistiques
conventionnelles, est invalidée.
Cette limitation est particulièrement sérieuse pour les isomérases à cause d'une
caractéristique mécanique importante de ces enzymes, qui peut être plus raisonnablement ignorée avec d'autres enzymes. Dans chaque mécanisme, nous pouvons
postuler qu'il pourrait y avoir une étape obligatoire d'isomérisation de l'enzyme,
c'est à dire que la forme libre de l'enzyme qui est libérée à la fin de la réaction peut
être différente de la forme impliquée dans la première étape, de sorte qu'une isomérisation de l'enzyme est nécessaire pour compléter le cycle. Toutefois, dans une
réaction impliquant plusieurs substrats et produits, il n'y a pas de raison particulière
pour supposer l'existence d'un tel phénomène : si nous examinons le mécanisme à
enzyme modifié de l'équation [6.3], par exemple, il n'y a aucune de raison de
supposer que le processus chimique soit facilité par l'introduction d'une telle étape.
Par contre, dans le cas d'une isomérase, les avantages d'une telle étape sont plus
clairs. Par exemple, une mutase, c'est-à-dire un enzyme qui catalyse le mouvement
d'un groupe d'une position à une autre dans la même molécule, peut facilement être
imaginée comme une protéine existant sous deux formes, chacune complémentaire
de l'un des deux réactifs, mais qui peut rapidement commuter entre ces deux états.
Ainsi, une partie essentielle de l'étude mécanique d'une isomérase doit être de
déterminer si celle-ci opère de cette manière ; dans leur argumentation ALBERY et
KNOWLES (1987) vont jusqu'à dire qu'aucune investigation cinétique d'un enzyme
ne peut être considérée comme complète tant que des expériences n'ont pas été
conduites afin de déterminer si les étapes limitantes dans des conditions de
saturation (par le substrat) dépendent de la modification du substrat ou de la
conversion de l'enzyme libre. Ce point de vue est certainement justifié avec les
isomérases, même s'il peut paraître exagéré avec d'autres enzymes.
Les cinétiques conventionnelles ne permettent pas de répondre à cette question. Si
nous appliquons la méthode de KING et ALTMAN au mécanisme d'une réaction à un
substrat et un produit impliquant une isomérisation de l'enzyme :
EA
E'
E
k 1
k –1
k –2
k 2
k –3
k 3
P
E + A
[7.14]
cela n'est pas immédiatement apparent, parce que l'équation de vitesse contient un
terme en [] []
AP , qui pourrait être détectable par des techniques ordinaires :
v
kk k E
A k k k E
P
kkkk
k kkA
kk kPk kA P
=
−
++
+
++
+
+
−− −
−−
−
−
−
−
1 2 30
1 2 30
12
33
1
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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
produit avec ces enzymes car une réaction ne peut pas être irréversible si la
solution contient simultanément le substrat et le produit. Par conséquent, le terme
négatif du numérateur dans l'expression de la vitesse ne peut pas être négligé, et
l'hypothèse cruciale qui permet de simplifier la plupart des équations cinétiques
jusqu'au point de permettre l'utilisation des méthodes graphiques et statistiques
conventionnelles, est invalidée.
Cette limitation est particulièrement sérieuse pour les isomérases à cause d'une
caractéristique mécanique importante de ces enzymes, qui peut être plus raisonnablement ignorée avec d'autres enzymes. Dans chaque mécanisme, nous pouvons
postuler qu'il pourrait y avoir une étape obligatoire d'isomérisation de l'enzyme,
c'est à dire que la forme libre de l'enzyme qui est libérée à la fin de la réaction peut
être différente de la forme impliquée dans la première étape, de sorte qu'une isomérisation de l'enzyme est nécessaire pour compléter le cycle. Toutefois, dans une
réaction impliquant plusieurs substrats et produits, il n'y a pas de raison particulière
pour supposer l'existence d'un tel phénomène : si nous examinons le mécanisme à
enzyme modifié de l'équation [6.3], par exemple, il n'y a aucune de raison de
supposer que le processus chimique soit facilité par l'introduction d'une telle étape.
Par contre, dans le cas d'une isomérase, les avantages d'une telle étape sont plus
clairs. Par exemple, une mutase, c'est-à-dire un enzyme qui catalyse le mouvement
d'un groupe d'une position à une autre dans la même molécule, peut facilement être
imaginée comme une protéine existant sous deux formes, chacune complémentaire
de l'un des deux réactifs, mais qui peut rapidement commuter entre ces deux états.
Ainsi, une partie essentielle de l'étude mécanique d'une isomérase doit être de
déterminer si celle-ci opère de cette manière ; dans leur argumentation ALBERY et
KNOWLES (1987) vont jusqu'à dire qu'aucune investigation cinétique d'un enzyme
ne peut être considérée comme complète tant que des expériences n'ont pas été
conduites afin de déterminer si les étapes limitantes dans des conditions de
saturation (par le substrat) dépendent de la modification du substrat ou de la
conversion de l'enzyme libre. Ce point de vue est certainement justifié avec les
isomérases, même s'il peut paraître exagéré avec d'autres enzymes.
Les cinétiques conventionnelles ne permettent pas de répondre à cette question. Si
nous appliquons la méthode de KING et ALTMAN au mécanisme d'une réaction à un
substrat et un produit impliquant une isomérisation de l'enzyme :
EA
E'
E
k 1
k –1
k –2
k 2
k –3
k 3
P
E + A
[7.14]
cela n'est pas immédiatement apparent, parce que l'équation de vitesse contient un
terme en [] []
AP , qui pourrait être détectable par des techniques ordinaires :
v
kk k E
A k k k E
P
kkkk
k kkA
kk kPk kA P
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−
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