Les inhibiteurs réversibles

Question 1

Vrai ou faux
Un inhibiteur est une molécule qui ralentit l’activité d’une enzyme

Answer 1

Vrai

Question 2

Pourquoi les enzymes sont un excellent choix comme cible de médicaments?

Answer 2

• importance de leur activité catalytique
• ## sensibilité aux inhibiteurs de faible poids moléculaires

Question 3

Quels sont les quatres modes d’inhibition?

Answer 3

réversible
Par liaison forte
par liaison lente
irréversible

Question 4

Les vitesses de fixation et de dissociation pour l’inhibition réversible sont lentes ou rapides?

Answer 4

rapide par rapport à la Kcat

Question 5

Les inhibiteurs aggissant par inhibition réversible ont des constantes de dissociation à l’équilibre ____ à [E] utilisée.

Answer 5

très supérieures

Question 6

Quelles équations peuvent être utilisées pour étudier les interactions de l’inhibiteur réversible?
Pourquoi?

Answer 6

équations du type michaelis-menten parce que [I]libre environ égale à [I]totale

Question 7

Quels sont les trois mécanismes inhibition réversible?

Answer 7

compétitive, non-compétitive, inhibition incompétitive

Question 8

Les inhibiteurs par liaison forte se fixent si fortement que la [I]libre…

Answer 8

est diminuée significativement par la formation du complexe EI

Question 9

Vrai ou faux
Il est possible d’utiliser l’hypothèse de l’état stationnaire pour les inhibiteur par liaison forte

Answer 9

Faux

Question 10

Souvent, la forte affinité de l’inhibiteur par liaison forte est la conséquence d’une…

Answer 10

dissociation très lente du complexe EI

Question 11

Dans quel cas parle-t-on d’inhibition forte?

Answer 11

Si la Ki est plus petite que [E]totale ou si l’écart n’est pas de 1000x

Question 12

Vrai ou faux
Il existe quatre types d’inhibiteur par liaison forte

Answer 12

faux
3

Question 13

Dans quel mécanisme d’inhibition l’inhibiteur se lie uniquement à l’enzyme libre et pas du tout au complexe ES

Answer 13

inhibition compétitive

Question 14

Que fait un inhibiteur compétitif?

Answer 14

empêche la liaison du substrat à l’enzyme

Question 15

Vrai ou faux
Le plus souvent l’inhibiteur compétitif se lie à un site situé à distance du site actif et induit un changement de conformation du site actif

Answer 15

Faux,
se lie au site actif

Question 16

Vrai ou faux
Les inhibiteurs compétitifs ont souvent des similitudes structurales avec le substrat ou l’état de transition

Answer 16

Vrai

Question 17

L’inhibiteur compétitif change-t-il la valeur de Vmax et de Km?

Answer 17

Augmente la valeur de Km sans affecter Vmax

Question 18

Comment l’inhibiteur compétitif peut affecter la Km sans changé la Vmax?

Answer 18

Lorsqu’il n’y a pas assez d’un inhibiteur compétitif pour saturer toutes les molécules d’enzyme, onobservera une activité enzymatique qui est due à la population d’enzyme libre. La vitesse de la réactioncatalysée par ces molécules d’enzyme libre sera identique à celle mesurée en absence d’inhibiteur, et parconséquent la vitesse maximale (𝑽𝒎𝒂𝒙) sera aussi identique. Par contre, la compétition entre l’inhibiteur etle substrat pour l’enzyme libre aura pour effet d’augmenter la concentration de substrat nécessaire pouratteindre la moitié de la vitesse maximale. La présence d’un inhibiteur compétitif augmentera donc la𝑲𝒎(qui est en relation avec la formation de ES) de l’enzyme pour son substrat sans affecter la𝑉௠௔

Question 19

Vrai ou faux
La valeur de Km apparente est constante

Answer 19

Faux

Question 20

Comment l’inhibition compétitive peut être renversée?

Answer 20

Par des concentrations de substrats élevée

Question 21

Comment est augmentée la Ki apparente de l’inhibiteur?

Answer 21

avec l’augmentation de la concentration de substrat

Question 22

Quelle est la particularité de l’inhibiteur non-compétitif?

Answer 22

Il a de l’affinité à la fois pour l’enzyme libre et pour le complexe ES. Il peut donc former un complexe EI et une complexe ESI

Question 23

Que veulent dire ces valeurs de a pour un inhibiteur non-compétitif :
a>1
a<1
a=1

Answer 23

a>1 : l’inhibiteur se fixe préférentiellement à l’enzyme libre
a<1 l’inhibiteur lie le complexe ES avec plus d’affinité
a=1 affinité égale pour l’enzyme libre et le complexe ES

Question 24

Est ce que l’inhibiteur non-compétitif affecte la valeur de Vmax et de Km?
Si oui, comment?

Answer 24

diminue la valeur apparente de Vmax
Km:
augmente si a>1
diminue si a<1
ne change pas si a=1

Question 25

Qu’arrive-t-il si a= infini pour un inhibiteur non-compétitif?

Answer 25

équation de l’inhibition compétitive

Question 26

À quoi se lie un inhibiteur incompétitif?

Answer 26

se lie exclusivement au complexe ES ou à un complexe subséquent à ES

Question 27

Comment l’inhibiteur incompétitif affecte-t-il la valeur de Vmax et de Km?

Answer 27

la valeur apparente de𝑽𝒎𝒂𝒙 et la valeur apparente de 𝑲𝑴 diminuent. Pourquoi l’affinité apparente de l’enzyme pour le substrat augmente-t-elle lorsque la concentration d’un inhibiteur incompétitif augmente? La diminution de la Vmax(app) s’explique parce que l’inhibiteur a pour effet de diminuer la concentration d’enzyme qui peut effectuer la catalyse, et ce, sans égard à la [S]. En effet, même à des concentrations très élevées de substrat, une partie de l’enzyme sera toujours sous forme de complexe ESI, et ainsi la valeur de Vmax(app) sera nécessairement plus faible qu’en absence d’inhibiteur. L’explication pour la diminution de la valeur de la (Km(app)) est moins intuitive. L’ajout de l’inhibiteur a pour effet de déplacer l’équilibre de formation du complexes ES vers la droite en utilisant le complexe ES pour créer ESI (schéma ci-dessous qui ne montre que les étapes touchant la formation des complexes ES et ESI):

Ce déplacement de l’équilibre vers la droite, d’autant facilité lorsque la concentration d’inhibiteur augmente, a comme effet apparent de faciliter la formation du complexe ES, ce qui se traduit par l’augmentation apparente de l’affinité envers S, et donc d’une diminution de la valeur de Km(app)

Question 28

Pourquoi est-ce important de connaitre le type d’inhibition dans le contexte de la découverte et du développement des médicaments?

Answer 28

La réponse à cette question est que cela permet une comparaison quantitative de l’efficacité de différents inhibiteurs potentiels pour une cible donnée ou une comparaison quantitative de l’affinité d’un médicament potentiel pour différentes cibles. Si on connait le mode d’inhibition, on peut effectuer des analyses rationnelles en se servant de la constante de dissociation inhibiteur-enzyme, 𝑲𝒊 ou 𝜶𝑲𝒊
, comme référence.
Connaitre la valeur de la 𝑲𝒊
, permet de calculer l’énergie libre de Gibbs de liaison et la variation d’énergie libre de Gibbs de liaison qui accompagne les changements structuraux apportés à l’inhibiteur ou à l’enzyme. Ceci permet de mesurer les contributions énergétiques des différents types d’interactions spécifiques entre les groupements fonctionnels de l’enzyme et des inhibiteurs et permet d’évaluer leur contribution respective à l’énergie globale de liaison. Finalement,
l’énergie libre de liaison permet de comparer différents inhibiteurs indépendamment du type d’inhibition.

Question 29

Pourquoi les courbes dose-réponse sont utiles en pharma?

Answer 29

criblage de molécules à grande échelle

Question 30

Que permettent les courbes dose-réponse?

Answer 30

mesurer l’effet d’une substance sur la vitesse initiale de réactions enzymatiques

Question 31

Pour quoi est utilisée la valeur d’IC50?

Answer 31

pour comparer les différentes molécules et sélectionner les plus prometteuses

Question 32

Pour analyser quel type d’inhibiteur sont nécessaire les courbes dose-réponse?

Answer 32

Inhibiteur par liaison forte

Question 33

De quel type d’inhibiteur sagit-il si la IC50 est similaire à la concentration d’enzyme utilisée?

Answer 33

inhibiteur par liaison forte

Question 34

Vrai ou faux
La valeur de la IC50 pour les inhibiteur par liaison forte dépend de la [enzyme]

Answer 34

Vrai

Question 35

Inhibiteur par liaison forte :
À quoi ressemble les graphique de IC50 en fonction de [S] pour :
-inhibiteur compétitif
- inhibiteur non-compétitif
- Inhibiteur incompétitif

Answer 35

• IC50 croit de façon linéaire à mesure de [S] augmente
• IC50 décroit de façon abrupte lorsque la [S] augmente
• dépend des valeurs respectives de𝐾i ou de𝛼𝐾i. Lorsque les valeurs de 𝐾i et de 𝛼𝐾i sont égales, la valeur d’𝐼𝐶50 est indépendante de la concentration de substrat (droite linéaire de pente 0, non montré). Si 𝛼𝐾i < 1, la valeurd’𝐼𝐶50 diminue de façon non-linéaire par rapport à la [S]
  Si 𝛼𝐾i > 1 , la 𝐼𝐶50 augmente de façon non-linéaire par rapport à la [S]

Question 36

Vrai ou faux
les modèles d’inhibition lente vu sont tous de type incompétitif

Answer 36

Faux
Compétitif

Question 37

Quels sont les avantages des inhibiteurs par liaison lente?

Answer 37

-Temps de résidence plus long
- enzyme inhibée longtemps
- Moins de risque d’effet secondaire parce que la concentration maximale effective d’un médicament est moindre
-

Question 38

Quels sont les deux types d’inhibiteurs irréversibles?

Answer 38

spécifique et non-spécifique

Question 39

donne les définitions des deux types d’inhibiteurs irréversible

Answer 39

inhibiteurs irréversibles non-spécifiques possèdent une réactivité chimique inhérente et
réagissent sans discrimination avec un ou des groupements de l’enzyme cible appartenant ou non au site actif. Les inhibiteurs irréversibles spécifiques au contraire sont des analogues du substrat (aussi nommés pseudo-substrats). Ils se fixent au site actif de l’enzyme cible où ils sont transformés chimiquement en une espèce qui inactive l’enzyme. L’espèce chimique résultante peut réagir et modifier un résidu du site actif,
ressembler à l’état de transition ou encore, agir comme un inhibiteur de très forte affinité. Dans les deux derniers cas, l’affinité est si forte qu’elle est considérée comme irréversible

Question 40

Vrai ou faux les inhibiteurs irréversible spécifique ne sont pas très sélectifs

Answer 40

Faux
souvent très sélectifs

Question 41

Quelles sont les principales caractéristiques des inhibiteurs suicides?

Answer 41

o L’inhibition est fonction du temps, c. à d. que ce sont des inhibiteurs dont
l’effet se fait sentir dans le temps.
o Les cinétiques d’inactivation sont saturables, c. à d. qu’un plateau est
atteint où la vitesse de la réaction est nulle lorsque la concentrationd’inhibiteur est égale ou supérieure à la concentration d’enzyme.
o Le substrat doit protéger contre l’inhibiteur suicide puisqu’il y anécessairement compétition entre les deux.
o L’inactivation est irréversible à cause de la formation d’un lien covalent
avec l’enzyme qui ne peut être défait (ou encore la dissociation est
tellement lente qu’elle est considérée comme étant essentiellement
irréversible).
o La stœchiométrie inhibiteur: enzyme doit être égale à 1, ou plus petite que1 dans le cas de certaines enzymes multimériques. Dans ce dernier cas,
l’inactivation d’une sous-unité peut inhiber l’enzyme multimérique.
o L’inactivation requiert la catalyse.
o L’inactivation doit avoir lieu lorsque l’inhibiteur est au site actif. Uneactivité en dehors du site actif engendrerait des réactions non-désirées, et
dans le cas d’une médicament, pourrait mener à des effets secondairesnon-désirés.

Question 42

Quels mécanismes peuvent mener à l’inhibition lente?

Answer 42

• liaison lente
• Le changement conformationnel induit
• La sélection de conformation
  -Les inhibiteur suicides/réagissent avec des groupements

Question 43

Vrai ou faux
les inhibiteurs irréversible forment une liaison covalente avec l’enzyme

Answer 43

vrai

Question 44

Quelles sont les qualités d’un bon inhibiteur suicide?

Answer 44

• inerte en absence d’enzyme
• spécifique à une enzyme
• lie de façon irréversible