9 – CONTRÔLE DE L’ACTIVITÉ ENZYMATIQUE
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9.1.4. La coopérativité
Clairement, les lois ordinaires de la cinétique enzymatique sont inadaptées pour
permettre le contrôle nécessaire du métabolisme. Au contraire, de nombreux
enzymes qui semblent jouer un rôle important dans la régulation métabolique
présentent la propriété de répondre avec une exceptionnelle sensibilité aux changements de concentration des métabolites. Cette propriété est connue sous le nom
de coopérativité, parce qu’elle peut être considérée comme provenant d’une
« coopération » entre les sites actifs d’enzymes polymériques. Comme illustré dans
la figure 9.1, le graphique de la vitesse en fonction de la concentration de substrat
présente une forme sigmoïde (en forme de S) caractéristique, très différente des
hyperboles rectangulaires décrivant l’équation de MICHAELIS et MENTEN. Il faut
noter en particulier que la partie la plus pentue de la courbe est décalée par rapport
à l’origine, vers une concentration positive, typiquement une concentration comprise dans la gamme des concentrations physiologiques du métabolite concerné. Un
thème majeur de ce chapitre est d’examiner les théories qui ont été proposées pour
rendre compte de la coopérativité ou, en d’autres termes, pour expliquer la forme
des courbes telles que celles de la figure 9.1. Evidemment, avant d’appliquer une
de ces théories à un exemple expérimental de courbe sigmoïde, chacun devrait
s’assurer que celle-ci est réelle et non un artéfact, comme dans le cas présenté dans
le § 7.5.2 et discuté en détails par DUGGLEBY (1994).
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
024681 0
[A] (unités arbitraires)
v/V
Hyperbolique (MICHAELIS-MENTEN)
1
0,5
0
1
– 2
– 1
0
log[A]
v/V
Sigmoïdal
(coopérative)
MICHAELIS-MENTEN
coopérative
9.1 - Comparaison d’une courbe hyperbolique de la vitesse en fonction
de la concentration de substrat avec deux courbes sigmoïdes (coopératives),
calculées avec des coefficients de HILL (voir § 9.2.1 ci-dessous) de 2 et de 4
Il faut noter que toutes ces courbes sont sigmoïdes quand elles sont retracées comme une
fonction du log [ A ] (insert) mais les courbes coopératives sont plus pentues.
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9.1.4. La coopérativité
Clairement, les lois ordinaires de la cinétique enzymatique sont inadaptées pour
permettre le contrôle nécessaire du métabolisme. Au contraire, de nombreux
enzymes qui semblent jouer un rôle important dans la régulation métabolique
présentent la propriété de répondre avec une exceptionnelle sensibilité aux changements de concentration des métabolites. Cette propriété est connue sous le nom
de coopérativité, parce qu’elle peut être considérée comme provenant d’une
« coopération » entre les sites actifs d’enzymes polymériques. Comme illustré dans
la figure 9.1, le graphique de la vitesse en fonction de la concentration de substrat
présente une forme sigmoïde (en forme de S) caractéristique, très différente des
hyperboles rectangulaires décrivant l’équation de MICHAELIS et MENTEN. Il faut
noter en particulier que la partie la plus pentue de la courbe est décalée par rapport
à l’origine, vers une concentration positive, typiquement une concentration comprise dans la gamme des concentrations physiologiques du métabolite concerné. Un
thème majeur de ce chapitre est d’examiner les théories qui ont été proposées pour
rendre compte de la coopérativité ou, en d’autres termes, pour expliquer la forme
des courbes telles que celles de la figure 9.1. Evidemment, avant d’appliquer une
de ces théories à un exemple expérimental de courbe sigmoïde, chacun devrait
s’assurer que celle-ci est réelle et non un artéfact, comme dans le cas présenté dans
le § 7.5.2 et discuté en détails par DUGGLEBY (1994).
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
024681 0
[A] (unités arbitraires)
v/V
Hyperbolique (MICHAELIS-MENTEN)
1
0,5
0
1
– 2
– 1
0
log[A]
v/V
Sigmoïdal
(coopérative)
MICHAELIS-MENTEN
coopérative
9.1 - Comparaison d’une courbe hyperbolique de la vitesse en fonction
de la concentration de substrat avec deux courbes sigmoïdes (coopératives),
calculées avec des coefficients de HILL (voir § 9.2.1 ci-dessous) de 2 et de 4
Il faut noter que toutes ces courbes sont sigmoïdes quand elles sont retracées comme une
fonction du log [ A ] (insert) mais les courbes coopératives sont plus pentues.