2.2 Allostérie et dynamique Flashcards
Quelle réaction catalyse la PFK-1?
La transformation de F6P en F16P grâce à l’ATP
Régulation allostérique PFK-1
Site actif en état R: F6P + ATP
Sites allostériques
Activation: Mg2+ ADP
Inhibition: PEP ou ATP
chez BsPFK 4pfk et 6pfk
4pfk = état R lié au substrat
6pfk = état T lié à l’inhibiteur
Chez BsPFK explique le mouvement du site actif de la forme R à la forme T
Forme R: Arg162 + -P6F
Forme T: Glu161- -P6F
Arg attire F6P et Glu le repousse
Qu’est ce qui se passe si on change Glu et Arg par Ala?
pas d’effet sur l’inhibition par PEP et réduit un peu (30x) l’affinité pour F6P
Différence site actif PFK bact et eucaryote?
Chez eucaryotes, Glu161 remplacé par Ser390 car chaîne + courte et sa polarité n’empêche par F6P de se poser
Modèle classique vs biophysique émergent de la dynamique de la catalyse enzymatique
Vue classique: structure détermine fonction
Modèle biophysique: couplage thermodynamique du solvant avec catalyse
structure code dynamique et ensemble déteminent fct
Que se passe-t il avec le paysage conformationnel des protéines lorsqu’on change les conditions externes et internes?
Remodelage du paysage conformationnel (variation de l’énergie libre G des diff conformations)
Décris les 3 types de mouvements des enymes?
- Mouvements rapides
-femtosec
-atomes/résid
-mvt aléatoires, entraînés par fluctuations thermodyn de T - Fluctuations conformationnelles
-nanosec
-domaines protéiques (ex: boucles)
-déplacement d’un minima E à un autre - Changement structurel
-induit par liaison/dissoc de ligands
-modif struct enzym
-impact équilibre thermo et remodelage paysage E
V ou F les fluctuation thermiques sont suffisantes pour surmonter la barriere E
F, il faut l’énergie thermodynamique du solvant
Méthode pour détecter les résidus conservés (5)
Analyse co-évo séq
Bio-info struct
Approche apprentissage automatique
Validation expérimentale
Analyse comparative
C’est quoi les effets à longue portée?
Les effets à longue portée dans les protéines se réfèrent à la capacité d’une perturbation locale, comme la liaison d’un substrat ou un changement de résidu par mutation, d’induire des changements conformationnels ou énergétiques dans des régions éloignées de la protéine
Quel type de force permet de transmettre l’énergie à longue portée à travers de la structure protéique?
Force de Van der Waals
Quel rôle jouent les réseaux conservés de protéines? (2)
Ils servent de canaux de connectivité à longue portée entre le solvant et le site actif.
Ils permettent de fournir l’énergie d’activation
À quoi ressemble le modèle de couplage conformationnel et énergétique entre l’enzyme et le solvant?
Comment l’énergie est transferée sans dissipation à travers de l’enzyme?
Grâce aux voies de réseaux conservés
V ou F l’énergie vibratoire du mode normal peut être transférée à d’autres modes résonants.
V car son énergie n’est pas perdue par dissipation.
C’est quoi un mode normal?
vibration caractéristique à un système
V ou F les conformations correctes sont rares
V
Décris contact résidu-résidu dans les modes normaux
(hint: signaux allostériques)
Le contact résidu-résidu dans les réseaux conservés permettent de transmettre les signaux allostériques pr le fct protéine
Quels sont les 3 sous-états d’une enzyme
- enzyme non liée
- enzyme avec substrat et cofacteur (état fondamental)
- enzyme activée
À quoi ressemblent les fluctuations conformationnelles des sous états?
Comment s’appellent les fluctuations conformationnelles qui permettent de passer d’un sous état à un autre?
Transition conformationnelle
C’est quoi un état conformationnel fonctionnellement pertinent (ss-état)
Configuration de la structure optimisée pour réaliser la fct bio
Leur énergie est plus élevée pour obtenir une interaction plus stable
(états plus énergiquement couteux mais essentiels pour atteindre stabilité)
Les fluctuations confo sont elles gardées en tant que partie du pli global de l’enzyme?
oui, si elles sont importantes pour la fonction
Résume les points importants de la dynamique sur le plan fonctionnel de lenzyme (4)
(Hint: séq et résidus)
-Mm qd les seq varient les régions éloignées d’une enzyme bougent de façon similaire (aidant la réaction qu’elle catalysent)
-ces régions sont formées de boucles de surface flexibles reliées au site actif par des réseaux conservés de résidus
-les résidus de surface ont souvent de longues chaines lat (augmente collision avec solvant)
-les réseaux conservés montrent des liaisons hydrogènes et des interactions hydrophobes jusqu’au site actif
Une mutation sur les résidus de surface aura-t elle un impact sur la catalyse?
Non tant que le résidu muté possède une chaîne lat assez longue pour faciliter couplage avec solvant
Une mutation sur les résidus faisant partie des réseaux conservés aura-t elle un impact sur la catalyse?
Non tant que le résidu muté ne perturbe pas les interactions LH ou hydrophobes
Peut-on augmenter l’Activité cat d’une enzyme?
Si on augmente l’énergie cat en couplant les mouvements du solvant à travers les réseaux conservés oui.
note: pas tous les mouvements sont propices
