Cours 4 Flashcards
Quelles sont les 4 catalyses de base utilisées par les enzymes ?
catalyse covalente
catalyse acide-base
catalyse par effet de proximité
catalyse par ion métallique
Qu’est-ce que la catalyse covalente ?
Le site actif content un site réactif, généralement un puissant nucléophile, qui est temporairement attaché par une covalence au substrat.
Qu’est-ce que la catalyse acide-base ?
Une molécule autre que l’eau joue le rôle de donneur/accepteur de protons
Qu’est-ce que la catalyse par effet de proximité ?
2 substrats distincts intéragissent quand proches et positionnées l’un par rapport à l’autre.
Qu’est-ce que la catalyse par ion métallique ?
L’ion joue un rôle de nucléophile, d’électrophile ou de pont entre enzyme et substrat
Rappeler les définitions de nucléophile et électrophile.
Nucléophile : atome riche en électrons, pouvant donner une paire d’électrons pour former une liaison chimique.
Electrophile : déficient en électron, cherche à en choper aux nucléophiles.
Quel est le mécanisme d’action des protéases ?
Elles font une hydrolyse, c’est à dire cassent une liaison peptidique en ajoutant une molécule d’eau.
Comment décrire cinétiquement une hydrolyse ?
C’est une réaction très lente si pas de catalyseur.
Comment sont regroupées les protéases en familles ?
Selon la nature de l’acide aminé du site actif impliqué dans la catalyse.
Quelles sont les différentes familles de protéases ?
Les protéases à sérine
Les protéases à cystéine
Les protéases acides
Les metalloprotéases.
Donner un exemple de protéase pour chaque famille.
Les protéases à sérine -> Chymotrypsine
Les protéases à cystéine -> Caspase
Les protéases acides -> Protéase VIH
Les metalloprotéases -> Thermolysine
Ou est-ce que la chymotrypsine clive, spécifiquement ?
Généralement près les acides aminés aromatiques (W Y F)
De quel facteur la vitesse d’hydrolyse est elle multipliée quand catalysée par une chymotrypsine ?
D’un facteur 10^9
Quels acides aminés constituent la “triade catalytique” des Chymotrypsines ?
La ser195, His57, Asp102.
Par la formation de quel genre de liaisons se fait la maturation d’une chymotrypsine ?
Des ponts disulfures, intra et inter-chaines.
Que se passe-t-il pour la chymotrypsine en cas d’acidité ? De basicité ?
Si pH bas : His57 protonée, n’intéragit plus avec la Ser195.
Si pH élevé c’est Ile16 qui n’intéragit plus avec l’Asp194, induisant une perte d’affinité pour le substrat.
Décrire en détail la première partie de la réaction catalysée par la chymotrypsine.
1) Le substrat se fixe
2) Attaque nucléophile par sérine sur le C de la liaison peptidique
3) Désintégration de l’intermédiaire
4) Libération de l’amine.
Décrire en détail la deuxième partie de la réaction catalysée par la chymotrypsine.
5) Une molécule d’eau est fixée à la place du groupement amine du peptide
6) Réaction acide base, avec His donnant son H+
7) Désintégration de l’intermédiaire
8) Libération de l’acide carboxylique.
Pourquoi est-ce que la chymitrypsine ne clive que après certains AA aromatiques ?
Car elle possède une poche hydrophobe S1, et que seuls certains aa peuvent s’y loger.
Enfin, quelle catalyse fait la Sérine de la chymotrypsine ? L’histidine ?
La sérine fait une catalyse covalente.
L’histidine se charge d’une catalyse acide-base.
Quelles enzymes ont des organisation similaires, en particulier en ce qui concerne la présence d’une triade catalytique, aux chymotrypsines ?
La trypsine et l’élastase : 40% d’identité environ. Leurs poches S1 sont différentes tout de même.
Quelles chaines latérales acceptent les poches S1 des trypsines ? Des elastases ?
Les trypsines accueillent des chaines latérales chargées, tandis que les elastases des petites chaines latérales.
Donner la stratégie catalytique des cysteine protéases, asparyl proteases et metalloprotéases.
Cysprot : attaque nucléophile par le S de Cys.
Aspartyl protease : 2 acides aspartiques permettent à l’eau d’attaquer la liaison peptidique.
Metallo : ion métallique Zn2+ active une molécule d’eau qui se comportera comme un nucléophile.
Quel est le mécanisme d’action des protéases du VIH ?
L’intéraction de H2O et Asp provoque l’attaque de la liaison peptidique par l’eau : clivage.
Quelles sont les structures nécessaires à l’activité catalytique de l’anhydrase carbonique ?
Ion Zinc
3 liaisons de coordination avec des His (94, 96, 119)
une liaisons de coordination avec une molécule d’eau.
Quelle est la préférence d’acidité de l’anhydrase carbonique ?
Préfère des pH plus élevés.
Décrire le mécanisme d’action d’action de l’anhydrase carbonique (4 étapes).
1) l’ion Zinc favorise la libération d’un proton de la molécule d’eau, donnant lieu à un ion hydroxyde.
2) le CO2 se fixe au site actif de l’enzyme, positionné de manière à réagir avec OH-.
3) OH- et CO2 réagissent et forme HCO3-
4) L’ion HCO3- est libéré, une molécule d’eau le remplace : retour au point de départ.
Quelles sont les catalyses effectuées par l’anhydrase carbonique ?
Catalyse par effet de proximité entre CO2 et H20, et par ion métallique avec le Zinc.
Quelle est la fonction des enzymes de restriction de type II ?
Reconnaissance de séquences spécifiques ans l’ADN, puis clivage de ces séquences par hydrolyse d’une liaison phosphodiester. Très haute spécificité, protégant l’ADN de l’hôte.
Quelle séquenc est clivée par EcoRV ?
GAT’ATC
Comment est-ce que un clivage est prévenu sur une séquence spécifique qui pourrait être reconnue par une restriction ?
Méthylation d’une des bases.
Qu’est-ce qu’une hydrolyse dite “directe” ?
Il s’agit de l’attaque directe de l’eau sur l’atome de phosphore.
Comment se fait l’identification d’une séquence spécifique par EcoRV ?
Fixation sur l’ADN, faible si pas spécifique. Puis, marche, trouve séquence spécifique, se fixe très fortement, courbe l’ADN pour amener la liaison phosphodiester près du site actif et clivage.
Quelles sont les structures impliquées dans la catalyse de la réaction par l’EcoRV.
Au moins 1 Mg2+ coordonné à 2 Asp, réagissant avec les “AT” centraux.
D’autres AA font des liaisons hydrogène avec les “GC” et les premières paires “AT”
Que provoque l’interaction phosphore ADN -magnésium enzyme ?
Favorise l’attaque du phosphore par la molécule d’eau, l’ADN est clivé.
Plus il y a d’interactions acides aminés/bases…
Plus il y a de spécificité de reconnaissance.
Est-ce que le Mg2+ est nécessaire pour le clivage par l’enzyme de restriction ?
Absolument, il fixe l’eau et l’ADN.
