Enzymologie : Structure, Fonction et Cinétique

Une haute affinité de l'enzyme pour son substrat. Il faut peu de substrat pour atteindre une vitesse de réaction significative.

La vitesse maximale de réaction lorsque l'enzyme est complètement saturée en substrat. Elle dépend de la concentration en enzyme.

Elle provoque sa dénaturation : la perte de sa structure tridimensionnelle, ce qui entraîne une perte irréversible de son activité.

Car elle est thermostable. Elle résiste aux hautes températures (94°C) nécessaires pour dénaturer l'ADN à chaque cycle d'amplification.

La région tridimensionnelle de l'enzyme qui se lie au substrat et contient les résidus catalytiques responsables de la réaction.

Le pH affecte l'état d'ionisation des acides aminés, modifiant la structure du site actif. Chaque enzyme possède un pH optimal de fonctionnement.

Dans l'ajustement induit, l'enzyme change de conformation en se liant au substrat pour un ajustement parfait, contrairement au modèle rigide de la clé-serrure.

Il augmente le K_m apparent (diminue l'affinité) mais ne change pas la V_max, car son effet est surmontable par un excès de substrat.

Il diminue la V_max apparente (moins d'enzyme fonctionnelle) mais ne modifie pas le K_m des enzymes actives.

C'est un inhibiteur irréversible qui acétyle une sérine du site actif de la cyclo-oxygénase, bloquant ainsi l'inflammation.

C'est un inhibiteur suicide qui se lie de façon covalente à la transpeptidase, empêchant la synthèse de la paroi cellulaire des bactéries.

Grâce à l'épissage alternatif de l'ARNm primaire et à la maturation différentielle d'une préproprotéine (ex: POMC).

Elle catalyse l'amidation en C-terminal de nombreux peptides, une modification post-traductionnelle souvent essentielle à leur activité biologique.

La glycine en position C-terminale du peptide précurseur.

Une activité monooxygénase (PHM) et une activité lyase (PAL) qui, ensemble, transforment le groupe glycine-étendu en un groupe amide.

Du cuivre (Cu²⁺) et de l'oxygène moléculaire (O₂).

L'état de transition. La complémentarité avec cet état instable abaisse l'énergie d'activation et accélère la réaction.

Un catalyseur biologique, le plus souvent de nature protéique, qui accélère les réactions dans les organismes vivants.

Le complexe enzyme-substrat (E-S). Le substrat se fixe sur une région spécifique appelée le site actif.

Non, 99% sont protéiques. Certains ARN, nommés ribozymes, ont aussi une activité catalytique.

Abaisser l'énergie d'activation d'une réaction pour en augmenter la vitesse, sans être modifié chimiquement à la fin.

Non, elle retrouve son état initial à la fin de la réaction et peut être réutilisée pour catalyser de nouvelles réactions.

Un précurseur protéique unique est clivé différemment par des enzymes pour produire une variété de peptides biologiquement actifs.

Plusieurs protéines différentes (isoformes) à partir d'un seul gène, en produisant divers ARNm matures à partir d'un même transcrit primaire.

L'apoenzyme est la partie protéique inactive. L'holoenzyme est l'enzyme complète et active, formée de l'apoenzyme et de son cofacteur.

Il est indispensable à l'activité catalytique. Il peut être un ion métallique ou une molécule organique (coenzyme).

C'est un cofacteur de nature organique, non protéique, souvent dérivé d'une vitamine, qui participe à la réaction.

Plusieurs vitamines, notamment celles du groupe B, sont des précurseurs directs des coenzymes.

Il s'agit d'un coenzyme lié fortement (par liaison covalente) à son apoenzyme, ne s'en détachant pas durant la réaction.

Des formes moléculaires multiples d'une enzyme qui catalysent la même réaction mais ont des propriétés cinétiques et des séquences d'acides aminés différentes.

C'est un tétramère formé par l'association de deux types de sous-unités (H et M) en proportions variables, créant 5 isoenzymes.

Cette modification est souvent essentielle à son activité biologique. Sans le groupe amide, le peptide est généralement inactif.

La Peptidylglycine α-amidating monooxygenase (PAM), une enzyme bifonctionnelle (PHM + PAL).

La PHM (monooxygénase) qui hydroxyle la glycine, et la PAL (lyase) qui clive la liaison pour libérer le peptide amidé et le glyoxylate.

Une Glycine (Gly) en position C-terminale du peptide précurseur est indispensable pour que la réaction ait lieu.

L'enzyme PAM nécessite du cuivre (Cu²⁺) et de l'oxygène moléculaire (O₂) pour fonctionner. L'ascorbate peut stimuler son activité

Le glyoxylate (ou acide glyoxylique) est libéré suite au clivage de la glycine C-terminale.

C'est la concentration de substrat à laquelle la vitesse de réaction est la moitié de la Vmax. Elle reflète l'affinité de l'enzyme pour son substrat.

La vitesse maximale théorique de la réaction, atteinte lorsque tous les sites actifs de l'enzyme sont saturés par le substrat.

Un Km faible indique une forte affinité de l'enzyme pour son substrat.

Elles diminuent l'énergie d'activation en stabilisant l'état de transition de la réaction, rendant celui-ci plus facile à atteindre.

Elle cause une dénaturation, le plus souvent irréversible. La structure 3D est perdue, détruisant le site actif et l'activité catalytique.

Le pH affecte l'état d'ionisation des acides aminés, modifiant la structure du site actif. Chaque enzyme possède un pH optimal.

Une molécule qui ressemble au substrat et entre en compétition avec lui pour se fixer sur le site actif de l'enzyme, le bloquant temporairement.

La Vmax reste inchangée, mais le Km apparent augmente car plus de substrat est nécessaire pour atteindre la demi-vitesse maximale.

Une molécule qui se fixe sur un site autre que le site actif (site allostérique), modifiant la conformation de l'enzyme et inactivant la catalyse.

La Vmax apparente diminue car la concentration d'enzyme active est réduite, mais le Km reste inchangé.

Une substance qui accélère une réaction en abaissant son énergie d'activation, sans être modifiée chimiquement à la fin.

Le cofacteur est un terme général. Un coenzyme est un cofacteur de nature organique, souvent dérivé d'une vitamine.

La grande majorité (99%) des enzymes sont de nature protéique. Il existe des exceptions comme les ribozymes (ARN).

C'est une enzyme complète et active, composée de la partie protéique (apoenzyme) et de sa partie non-protéique (cofacteur).

Elle l'abaisse, ce qui permet à la réaction d'atteindre son équilibre beaucoup plus rapidement.

Un coenzyme lié de façon covalente et permanente à son apoenzyme. Exemple : le FAD.

Des formes moléculaires différentes d'une même enzyme catalysant la même réaction, mais avec des propriétés cinétiques distinctes.

La Lactate déshydrogénase (LDH), qui existe sous 5 formes différentes (H4, H3M1, H2M2, H1M3, M4).

C'est la concentration de substrat pour laquelle une enzyme atteint la moitié de sa vitesse maximale (V_max/2). C'est un reflet de son affinité.

Un seul précurseur (POMC) est clivé différemment selon le tissu pour produire plusieurs hormones distinctes (ACTH, MSH, etc.).

Elle protège le peptide de la dégradation par les exopeptidases dans la circulation sanguine, augmentant sa durée de vie.

La délétion de l'exon 19 ou la mutation ponctuelle L858R sur l'exon 21. Le récepteur est alors actif sans avoir besoin de son ligand.

C'est un inhibiteur de 3ème génération qui se lie de façon irréversible (covalente) à la cystéine 797 du site actif de l'EGFR muté.