Enzymologie Pt.III Flashcards
9.01
Quel est l’nhibiteur compétitif de l’acétylcholine estérase?
Quel est l’antidote?
- Un neuromédiateur du SNC: le DIFP
- la pralidoxime
Caractéristiques des inhibiteurs compétitfs?
– Homologie de structure avec le substrat
– Capables d’occuper le site actif
– Compétition Substrat/Inhibiteur
Les différents catégories d’inhibiteurs réversibles?
- compétitifs
- non compétitifs
- incompétitifs
Comment évolue le Km avec un inhibiteur compétitif?
Km diminue
Une application thérapeutique des inhibiteurs compétitifs avec l’intoxication par l’alcool à brûler?
«alcool à brûler»=éthanol + méthanol (5%, toxique). Il est le substrat de l’enzyme «Alcool déshydrogénase». On Traite l’intoxication par perfusion d’éthanol qui va se fixer à la place de méthanol
Une application en chimiothérapie des inhibiteurs compétitifs?
Pour bloquer la prolifération cellulaire:
– Le thymidilate monophosphate est formé grâce à la Thymidilate Synthase, enzyme qui fonctionne avec la co-enzyme N5-N10 méthylène THF qui se transforme en DHF.
– Sa régénération en N5-N10 méthylène THF passe par l’intermédiaire THF, produit par la DHF réductase. Or la DHF est en compétition avec la méthotrexate
– Le 5-fluoro uracile est un inhibiteur irréversible de la Thymidimate synthase
MNEMO: Des timides en retard, avec l’aide du méthylène, font du Drastiquement Hors Sujet, puis grâce à une réductase font juste du Très HS, sauf que la météo du Texas et de l’Uranium Fluo essayent de les en empêcher
Caractéristiques des inhibitezurs non compétitifs?
– Se fixe sur un site distinct du site actif
– L’inhibiteur peu se fixer sur l’E libre ET sur le complexe ES
Comment évolue la Vmax avec un inhibiteur non-compétitif?
Vmax diminue
Un exemple d’utilisation d’inhibiteurs non-compétitifs?
l’Acétazolamide, qui inhibe l’anhydrase carbonique (rôle dans le système tampon du sang), utilisé dans le traitement du glaucome
MNEMO: humide inhibe l’anhydre à cause du tampon, et opposition azote/carbone
Comment se fixent les inhibiteurs incompétitfs?
uniquement sur le complexe ES, jamais sur l’enzyme libre
Comment évoluent Vmax et Km avec un inhibiteur incompétitif?
Vmax ET Km diminuent
Qu’est-ce que l’IC50?
inhibiteur qui réduit de 50% la vitesse de la réaction enzymatique
Les différents types de mécanismes lors de réactions à plusieurs substrats?
- Mécanismes séquentiels:
a) Mécanisme séquentiel ordonné
b) Mécanisme séquentiel aléatoire - Mécanismes ping-pong
Formule d’un mécanisme séquentiel?
A+B ← E→ P+Q
Carcatéristiques du mécanisme séquentiel ordonné?
– Les S se lient à l’E dans un ordre précis
– Les P sont libérés dans un ordre précis
– E n’a pas d’affinité pour B
– Liaison de A → changement de conformation → affinité pour B
Formule du mécanisme séquentiel ordonné?
E→ EA → EAB ←→ EPQ → EQ → E
Exemple de mécanisme séquentiel ordonné?
la lactate déshydrogénase (LDH): acide pyruvique + NADH + H⁺ → lactate + NAD⁺
(fixation: NADH puis pyruvate, libération du lactate puis de la NAD⁺)
Caractéristique du mécanisme séquentiel aléatoire?
Pas d’ordre fixe dans la fixation des substrats et la libération des produits.
Exemple de mécanisme séquentiel aléatoire?
CPK (Créatine Phospho Kinase): Créatine + ATP → ADP + créatine-P (Cette phosphocréatine sert de réservoir d’ATP dans les ç musculaires)
MNEMO: créativité + énergie = créativité phosphorescente!
Fonctionnement des mécanismes ping-pong?
Le premier S se fixe, son produit est libéré, puis le second S se fixe et son produit est libéré
Formule du mécanisme ping-pong?
E→ EA→ EP→ E’B→ E’Q→ E (E’ car elle a à présent une affinité avec B)
Comment se déroule le macanisme Ping-pong de l’enzyme ALAT?
(Alanine Aminotransférase)
Fixation Alanine → libération pyruvate → Fixation alpha-cétoglutarate → Libération Acide glutamique
Quelle autre enzyme fonctionne exactement comme l’ALAT?
Aspartate Amino-transférase (ASAT)
Pourquoi réguler l’activité enzymatique?
pour qu’il y ait les bonnes quantités de substrat et de produit
A quoi la réaction enzymatique doit-elle s’adapter?
au contexte métabolique et aux besoins de la cellule
Deux façons de réguler sur l’étape d’engagement?
→ Rétro-inhibition par le produit final de la voie sur la première étape de la voie (l’étape d’engagement) (ou par une molécule en aval= après)
→ Activation par le 1er substrat (ou par une molécule en amont)
A part l’étape d’engagement, quels autres composants jouent un rôle dans la régulation de l’activité enzymatique?
– La disponibilité du substrat
– La quantité d’enzyme aussi: cette quantité résulte à la fois de sa biosynthèse et de sa dégradation
– L’activité de l’enzyme
Quelles sont les caractéristiques des enzymes allostériques?
– Structure oligomérique (structure quaternaire)
– Plusieurs sous-unités généralement identiques reliées par des liaisons non-covalentes
– Chaque sous-unité: site actif + site allostérique(s) où se fixent des effecteurs allostériques: inhibiteurs ou activateurs
– Leur cinétique est différente
En quoi la cinétique des enzymes allomériques est-elle différente des autres enzymes?
→ Cinétique non-michaelienne → Vi = f([S]) → courbe sigmoïde → Transition allostérique → Effet coopératif >0 (changet de conformation de la sous-u augmente l’affinité des autres sous u pour le substrat) → Effet seuil + effet démultiplicateur
Quels sont les deux états possibles des Sous Unités S des enzymes allostériques?
- T = tendu, inactif
* R = actif, relâché
Expliquer la coopération positive de enzymes allostériques?
La fixation du substrat induit un changement de conformation de l‘état T vers l’état R, et favorise la transition des autres sous-unités = transition allostérique
Les noms des deux modèles expliquant la trnasition allostérique?
a) Monod, Changeux, Wyman
b) Modèle séquentiel de Koshland
Expliquer le modèle de Monod, Changeux, Wyman?
Il y a systématiquement conservation de la symétrie d’organisation, c’est-à-dire que les Sous-unités sont toutes R ou T. Et chaque fois qu’un Substrat se fixe à une sous-unité, l’équilibre de T vers R se déplace de + en + vers R, de telle sorte qu’avec toutes les sous-unités attachées à un substrat, l’équilibre est totalement vers R et quand il n’y a aucun substrat, tout T.
Expliquer le modèle séquentiel de Kishland?
Pas de conservation de la symétrie et les sous-unités sont individuelles/indépendantes: Lorsque le substrat se fixe, la sous-unité devient R sans changer la nature des autres, de façon individuelle.
Que fait un activateur allostérique?
– Favorise l’adoption de la forme R des SU
– Augmente la vitesse de la réaction indépendamment d’une modification de [S]
Que fait un inhibiteur allostérique?
– Favorise l’adoption de la forme T des SU
– Diminue la vitesse de la réaction indépendamment d’une modification de [S]
Comment évolue la Vmax au contact d’activateurs/inhibiteurs allostériques?
Vmax est toujours INCHANGEE
Comment la courbe cinétique évolue-t-elle en présence d’activateurs allostériques?
- courbe déplacée vers la gauche (logique, réaction plus rapide)
- Avec +++ d’activateur, on n’est plus en présence d’une sigmoïde mais d’une hyperbole. (forme de la racine carrée)
- Km diminue
Comment la courbe cinétique évolue-t-elle en présence d’inhibiteurs allostériques?
- Courbe déplacée vers la droite
- Km augmente
- La courbe reste sigmoïde
La chaîne de transformation du glucose en ATP (glycolyse)?
Glucose → Glucose 6 P ←→ Fructose 6-P → (via PFK1) → Fructose 1-6biP → Pyruvate → AcétylCoa → Cycle de Krebs → ATP (quelle horreur)
Pourquoi la PFK1 n’intervient-elle qu’à la troisième étape de la glycolyse
car c’est la première qui soit irréversible et spécifique de la glycolyse.
Quels sont les régulateurs de la PFK1
Les régulateurs allostériques de la PFK sont l’ATP (–) et l’AMP (+) → cohérent puisque le produit final est l’ATP. Un deuxième système de régulation est mis en place: l’acide citrique, qui est un inhibiteur aussi de la PFK1
Que signifie PFK1?
PhosphoFructoKinase 1
Caractéristiques des izoenzymes?
- Forte homologie de séquence primaire entre les isoenzymes, mais néanmoins codées par des gènes différents
- Catalysent la même réaction, pas paramètres cinétiques différents (Km, Vmax, régulation…)
- Spécifiques d’organes
- Intérêt en biologie clinique
Un exemple d’izoenzyme?
la LDH (catalyse la conversion pyruvate → lactate)
Quels izoenzymes de la LDH existe-t-il?
→ 4SU: de type M ou H, avec une homologie de séquence 75%
→ Il existe 5 isoenzymes (H4, H3M, H2M2, HM3, M4)
Où trouve-t-on les différentes izoenzymes de la LDH?
→ H se trouve ++ dans le cœur, M dans les muscles striés
Régulation des izoenzymes de la LDH?
→ Régulation différente par le pyruvate:
- H4 inhibée par le pyruvate - M4 insensible au pyruvate
Un exemple le + fréquent de modifications covalentes réversibles?
phosphorylation/déphosphorylation
Caractéristiques de la phosphorylation/déphosphorylation?
- Déphosphorylation se fait par une phosphatase, et la phosphorylation par une kinase et de l’ATP.
- Enzymes intracellulaires
- Activation/Désactivation
- Rapide (ordre de la sec)
Quelles horomones régument la phosphorylation/déphsphorylation?
- l’insuline (activation des phosphatases→ déphosphorylation)
- le glucanion (activation des kinases → phosphorylation)
Un autre exemples de modification covalente réversible?
O-GlucNacylation réalisée par l’OGT, et la réaction inverse catalysée par une OGA, qui enlève le groupement glucnac
Caractéristiques de l’activation par protolyse?
- Pro-enzyme= zymogène, inactif
- Activation par l’hydrolyse de liaison peptidique
- Irréversible
Un exemple d’activation par protéolyse?
les enzymes digestives:
Dégradation des protéines
Zymogènes synthétisés dans le pancréas exocrine, stockés et sécrétés.
Exepliquer l’activation en cascades des enzymes digestives?
– Chymotrypsinogène → Chymotrypsine
– Proélastase → Elastase
– Procarboxypeptidase → Carboxypeptidase
Tous les trois sont clivés par la trypsine.
Trypsinogène → trypsine
Elle est clivée par elle-même, et aussi par une entéropeptidase.
Caractéristiques du contr^pole par la quantité d’enzymes?
- Synthèse: régulation transcriptionnelle
* Dégradation
Formule de réaction du glycogène phosphorylase du muscle squelettique?
Glycogène + P → Glycogène raccourci d’un glucose + Glucose phosphorylé
Expliquer le changement de conformation pour le glycogène phosphorylase du muscle squelettique?
La glycogène phosphorylase b existe en T et R et a 2 SU. La b a un équilibre globalement vers T. Une fois activée par phosphorylation, elle devient la glycogène phosphrylase a, et alors l’équilibre est complètement déplacé vers l’état R relâché, actif: elle est dnc activée par la phosphorylation.
régulation de la glycogène phosphorylase du muscle squelettique?
→ La phosphorylation est catalysée par une kinase et la déphosphorylation, par une phosphatase.
→ La b: Elle est aussi activée par l’AMP, et désactivée par l’ATP
