9 – CONTRÔLE DE L’ACTIVITÉ ENZYMATIQUE
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Ses caractéristiques essentielles sont les suivantes : il postule qu’il existe deux
formes de l’enzyme libre, E et E', qui diffèrent par leur affinité pour A, le premier
substrat qui doit se fixer ; en plus, l’équilibration entre E, E', A et EA doit être
lente par rapport au flux maximum de la réaction. Avec ces postulats, le comportement de l’hexokinase D est facilement expliqué. Quand la concentration de B est
diminuée, la vitesse à laquelle EA est converti en EAB et ensuite en produits doit
devenir suffisamment lente pour que E, E', A et EA atteignent l’équilibre. En
conséquence à des concentrations extrêmement faibles de B, la fixation de A
devrait se comporter comme un équilibre ordinaire, sans coopérativité, parce qu’il
y a un seul site de fixation. A des concentrations élevées de B, d’un autre côté, il
devient possible que EA disparaisse si rapidement que l’équilibre ne peut s’établir
et que donc les lois d’équilibre ne s’appliquent plus (STORER et CORNISHBOWDEN, 1977). Des déviations par rapport aux cinétiques de MICHAELIS et
MENTEN sont alors possibles parce que, à faibles concentrations de A, les deux
formes de l’enzyme libre peuvent atteindre un équilibre mais qu’à fortes concentrations, cela n’est pas possible.
Dans le mécanisme mnémonique proposé par RICARD et ses collaborateurs la
même forme du complexe EA est produite à partir des deux formes de l’enzyme
libre quand le substrat se fixe sur celles-ci. Cependant, il ne s’agit pas d’une
caractéristique nécessaire du modèle, et le modèle de transition lente développé un
peu plus tôt par AINSLIE, SHILL et NEET (1972) suppose que les deux conformations différentes existent durant l’ensemble du cycle catalytique, avec des
transitions entre celles-ci qui sont possibles à n’importe quel moment et à une
vitesse plus lente que la vitesse catalytique. En général, tout modèle qui permet au
substrat de se fixer de deux ou plusieurs manières parallèles générera une équation
de vitesse contenant des termes de concentration du substrat concerné élevés au
carré ou à une puissance supérieure, de sorte qu’il n’y a aucune limite sur les
modèles de coopérativité cinétique qui peuvent être dérivés. Malheureusement, il
est difficile en pratique de les distinguer entre eux ou de déterminer avec confiance
si l’un représente mieux les données que l’autre. Il est certain que le modèle
mnémonique et le modèle de transition lente permettent d’expliquer adéquatement
le comportement de l’hexokinase D. NEET (1995) donne un récent compte-rendu
de l’application du dernier modèle à l’hexokinase D.
PROBLÈMES
9.1 - WATARI et ISOGAI (1976) ont proposé un graphique de log
v
AV v
[] (
)
−
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
en fonction de log[] A comme une alternative au graphique de HILL.
Quelle est la pente de ce graphique (exprimée en terme du coefficient de
HILL h) ? Quel est l’avantage de ce graphique par rapport au graphique de
HILL ?
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Ses caractéristiques essentielles sont les suivantes : il postule qu’il existe deux
formes de l’enzyme libre, E et E', qui diffèrent par leur affinité pour A, le premier
substrat qui doit se fixer ; en plus, l’équilibration entre E, E', A et EA doit être
lente par rapport au flux maximum de la réaction. Avec ces postulats, le comportement de l’hexokinase D est facilement expliqué. Quand la concentration de B est
diminuée, la vitesse à laquelle EA est converti en EAB et ensuite en produits doit
devenir suffisamment lente pour que E, E', A et EA atteignent l’équilibre. En
conséquence à des concentrations extrêmement faibles de B, la fixation de A
devrait se comporter comme un équilibre ordinaire, sans coopérativité, parce qu’il
y a un seul site de fixation. A des concentrations élevées de B, d’un autre côté, il
devient possible que EA disparaisse si rapidement que l’équilibre ne peut s’établir
et que donc les lois d’équilibre ne s’appliquent plus (STORER et CORNISHBOWDEN, 1977). Des déviations par rapport aux cinétiques de MICHAELIS et
MENTEN sont alors possibles parce que, à faibles concentrations de A, les deux
formes de l’enzyme libre peuvent atteindre un équilibre mais qu’à fortes concentrations, cela n’est pas possible.
Dans le mécanisme mnémonique proposé par RICARD et ses collaborateurs la
même forme du complexe EA est produite à partir des deux formes de l’enzyme
libre quand le substrat se fixe sur celles-ci. Cependant, il ne s’agit pas d’une
caractéristique nécessaire du modèle, et le modèle de transition lente développé un
peu plus tôt par AINSLIE, SHILL et NEET (1972) suppose que les deux conformations différentes existent durant l’ensemble du cycle catalytique, avec des
transitions entre celles-ci qui sont possibles à n’importe quel moment et à une
vitesse plus lente que la vitesse catalytique. En général, tout modèle qui permet au
substrat de se fixer de deux ou plusieurs manières parallèles générera une équation
de vitesse contenant des termes de concentration du substrat concerné élevés au
carré ou à une puissance supérieure, de sorte qu’il n’y a aucune limite sur les
modèles de coopérativité cinétique qui peuvent être dérivés. Malheureusement, il
est difficile en pratique de les distinguer entre eux ou de déterminer avec confiance
si l’un représente mieux les données que l’autre. Il est certain que le modèle
mnémonique et le modèle de transition lente permettent d’expliquer adéquatement
le comportement de l’hexokinase D. NEET (1995) donne un récent compte-rendu
de l’application du dernier modèle à l’hexokinase D.
PROBLÈMES
9.1 - WATARI et ISOGAI (1976) ont proposé un graphique de log
v
AV v
[] (
)
−
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
en fonction de log[] A comme une alternative au graphique de HILL.
Quelle est la pente de ce graphique (exprimée en terme du coefficient de
HILL h) ? Quel est l’avantage de ce graphique par rapport au graphique de
HILL ?