9 – CONTRÔLE DE L’ACTIVITÉ ENZYMATIQUE
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qu’elles doivent rendre compte de la dépendance du degré d’association vis-à-vis
de la concentration de protéine. En conséquence, contrairement aux équations pour
les modèles séquentiel et symétrique, cette concentration ne s’annule pas des
expressions décrivant les courbes de saturation.
Ce type de modèle est beaucoup plus facile à vérifier expérimentalement que les
autres modèles que nous avons considérés, parce que les effets de la concentration
de protéine devraient être facilement observables. Ils sont, en effet, observés avec
de nombreux enzymes, comme la glutamate déshydrogénase (FRIEDEN et
COLMAN, 1967) et la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (OVÁDI et al.,
1979) et d’autres exemples sont décrits par KURGANOV (1982) qui discute en
détails les modèles d’association-dissociation.
9.5. COOPÉRATIVITÉ CINÉTIQUE
Tous les modèles décrits dans la première partie de ce chapitre sont essentiellement
des modèles à l’équilibre qui ne peuvent être appliqués aux expériences cinétiques
que si nous faisons l’hypothèse que le paramètre vV représente une vraie mesure
de Y. Néanmoins, la coopérativité peut également apparaître pour des raisons purement cinétiques, avec des mécanismes qui ne présenteraient aucune coopérativité si
la fixation pouvait être mesurée à l’équilibre. Des observations de ce type ont été
décrites par FERDINAND (1966), par RABIN (1967) et par d’autres à l’époque où les
modèles classiques de coopérativité étaient développés, mais elles n’étaient pas
apparues à ce moment comme des exemples expérimentaux de coopérativité avec
des enzymes monomériques. Dès lors, on a considéré que même si la présence de
plusieurs sites de fixation n’est pas strictement nécessaire pour produire la coopérativité, elle fournit le seul mécanisme réellement rencontré dans la nature, et les
modèles purement cinétiques ont reçu peu d’attention. Ce n’est qu’avec les travaux
d’AINSLIE, SHILL et NEET (1972) et de SHILL et NEET (1975) sur l’hexokinase de
levure, et ceux de MEUNIER et al. (1974) sur l’hexokinase L I du germe de blé, qu’il
est apparu que les modèles décrivant une coopérativité avec des enzymes
monomériques doivent être sérieusement considérés. Ceux-ci sont des exemples de
coopérativité négative, mais le cas de l’hexokinase D du foie de rat montre qu’une
coopérativité positive peut aussi être obtenue avec un enzyme monomérique.
L’hexokinase D est un enzyme présent dans le foie et dans les îlots pancréatiques
des vertébrés. A cause de la perception fausse que cet enzyme est plus spécifique
pour le glucose que les autres hexokinases de vertébrés (voir CÁRDENAS,
RABAJILLE et NIEMEYER, 1984 ; CÁRDENAS, 1995), il est souvent dénommé « glucokinase » dans la littérature mais ce nom ne sera pas utilisé ici. Cet enzyme est
monomérique sur une large gamme de concentration, incluant celles utilisées dans
le test (HOLROYDE et al., 1976 ; CÁRDENAS, RABAJILLE et NIEMEYER, 1978), mais
il présente des déviations importantes vis-à-vis des cinétiques de MICHAELIS et
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qu’elles doivent rendre compte de la dépendance du degré d’association vis-à-vis
de la concentration de protéine. En conséquence, contrairement aux équations pour
les modèles séquentiel et symétrique, cette concentration ne s’annule pas des
expressions décrivant les courbes de saturation.
Ce type de modèle est beaucoup plus facile à vérifier expérimentalement que les
autres modèles que nous avons considérés, parce que les effets de la concentration
de protéine devraient être facilement observables. Ils sont, en effet, observés avec
de nombreux enzymes, comme la glutamate déshydrogénase (FRIEDEN et
COLMAN, 1967) et la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (OVÁDI et al.,
1979) et d’autres exemples sont décrits par KURGANOV (1982) qui discute en
détails les modèles d’association-dissociation.
9.5. COOPÉRATIVITÉ CINÉTIQUE
Tous les modèles décrits dans la première partie de ce chapitre sont essentiellement
des modèles à l’équilibre qui ne peuvent être appliqués aux expériences cinétiques
que si nous faisons l’hypothèse que le paramètre vV représente une vraie mesure
de Y. Néanmoins, la coopérativité peut également apparaître pour des raisons purement cinétiques, avec des mécanismes qui ne présenteraient aucune coopérativité si
la fixation pouvait être mesurée à l’équilibre. Des observations de ce type ont été
décrites par FERDINAND (1966), par RABIN (1967) et par d’autres à l’époque où les
modèles classiques de coopérativité étaient développés, mais elles n’étaient pas
apparues à ce moment comme des exemples expérimentaux de coopérativité avec
des enzymes monomériques. Dès lors, on a considéré que même si la présence de
plusieurs sites de fixation n’est pas strictement nécessaire pour produire la coopérativité, elle fournit le seul mécanisme réellement rencontré dans la nature, et les
modèles purement cinétiques ont reçu peu d’attention. Ce n’est qu’avec les travaux
d’AINSLIE, SHILL et NEET (1972) et de SHILL et NEET (1975) sur l’hexokinase de
levure, et ceux de MEUNIER et al. (1974) sur l’hexokinase L I du germe de blé, qu’il
est apparu que les modèles décrivant une coopérativité avec des enzymes
monomériques doivent être sérieusement considérés. Ceux-ci sont des exemples de
coopérativité négative, mais le cas de l’hexokinase D du foie de rat montre qu’une
coopérativité positive peut aussi être obtenue avec un enzyme monomérique.
L’hexokinase D est un enzyme présent dans le foie et dans les îlots pancréatiques
des vertébrés. A cause de la perception fausse que cet enzyme est plus spécifique
pour le glucose que les autres hexokinases de vertébrés (voir CÁRDENAS,
RABAJILLE et NIEMEYER, 1984 ; CÁRDENAS, 1995), il est souvent dénommé « glucokinase » dans la littérature mais ce nom ne sera pas utilisé ici. Cet enzyme est
monomérique sur une large gamme de concentration, incluant celles utilisées dans
le test (HOLROYDE et al., 1976 ; CÁRDENAS, RABAJILLE et NIEMEYER, 1978), mais
il présente des déviations importantes vis-à-vis des cinétiques de MICHAELIS et