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Enz : propriétés, cinétiques et applicat° - Coggle Diagram

- - - - convers° d'1 substrat en produit : S <->P
        
        équilibre décrit par Keq = [P]/[S]
      - delta G 0 : variat° E libre
        
        delta G>0
        
        réact° endergonique
        
        nécessite apport E
        
        delta G 0 < 0
        
        réact° exergonique
        
        syst instable et réact° spontanée
    - - à l'équilibre
        
        delta G 0 = -RT ln K'eq
    - - convers° substrat en produit
        
        substrat -> transit° state -> products
      - passage par état de transit°
        
        intermédiaire stable
        
        E maximal
      - plus E d'activat° est imp + réact° est lente
    - - catalyseur = mol accélérant la vit réactionnelle en réduisant E activat°
        
        mol pas consommée par réact° et n'en modifie pas équilibre
        
        = catalyseurs bio
  - - - favorisant format° état de transit° en réduisant énergie activat°
        
        (E + S <-> ES) <-> (EP <-> E + P )
        
        () 2 : catalyse
        
        () 1 : affinité
        
        E fournie par intéract° E/ S
        
        intéract° max avc état transit°
        
        réduct° E activat°
        
        accélérat° réact°
        
        accélérat° d'1 réact° thermodynamique favorable
        
        modifie pas équilibre
    - - assure reconnaissance et catalyse
      - poche de liaison du substrat
      - désolvate substrat et le rend accessible
      - reconnaissance (stéréo)spécifique
  - - - proposé par Emil Fischer en 1894
      - suppose qu'enz épouse parfaitemt substrat
      - énergétiquemt peu cohérent
    - - proposé par Daniel Koshland en 1958
      - site de fixat° du substrat préformé, puis s'accommode au substrat
      - contacts maximés ds état de transit°
  - - - transfert de protons dirigés par des AA à chaînes latérales acidobasiques
    - - format° du complexe enz/substrat
      - transfert covalent transitoire du produit sur enz
      - régénérat° de l'enz et éliminat° du produit
    - - ion apporte fonctionnalité manquant à enz : cofacteur (facteur associé à une grandeur, une réact°, un évènemt)
      - complexat° notammt par AA acides
    - - holoenz = apoenz (puremt prot) + cofacteur
      - coenz = ptte mol souvent dériée d'1 vit
      - cosubstrat = coenz en intéract° faible avc enz TD2
      - grpemt prosthétique = coenz associé fortemt voire covalemmt à enz
      - coenz assurent fonct° que ne peuvent assurer les 20 AA canoniques
  - - - nomenclature EC (enz commiss°) : classificat° numérique à 4 niveaux des enz, basée sur réact° catalysée
- - - - incubat° enz pure en présence d'un excès de substrat ([S]>>[E])
        
        E + S <-> ES <-> E + P
        
        en vit initiale (V0 ou Vi)
        
        proportionnalité entre V0 et [E]
        
        peu de substrat consommé dc [S] environ cste
        
        accumulat° cste de product° au cours tps
  - - - prot purifiée en gal par approchhes de chromatographie
      - efficacité et qualité du procédé évaluable à partir mesure V0
      - act enz en unité
        
        1 unité = 1 µmol de produit formée par minute
    - - activité totale (AT) = act enzymatique ds vol total
      - rendemt global = AT dernière étape/AT 1ère étape
      - rendemt étape = AT étape n / AT étape n-1
    - - act spé (AS) = act enz par mg de prot
      - enrichissemt global = AS dernière étape/ AS 1ère étape
      - enrichissemt étape = AS étape n /AS étape n-1
  - - - incubat° enz pure en présence d'un excès de substrat ([S]>>[E])
        
        E + S <-> ES <-> E + P
        
        en vit initiale (V0)
        
        proportionnalité entre V0 et [E]
        
        peu de substrat consommé dc [S] environ cste
        
        accumulat° linéaire de produit
        
        réact° E + P -> ES négligeable
        
        E + S <-> ES -> E + P
    - - saturat° de l'enz par son substrat
        
        E + S <-> ES -> E + P
      - équat° de Michaelis-Menten
        
        V0 = V max [S]/(Km + [S])
      - concentrat° de saturat° dictée par affinité entre E et S
    - - cste catalytique (kcat)
        
        kcat = k2
        
        E + S <k1-> ES -k2> E + P
        
        exprimée en réciproque d'unité de tps
        
        turnover de l'enz : nbr de catalyse par unité de tps
        
        décrit générat° et libérat° produit
        
        peut se calculer à partir Vmax
        
        k cat = V max /[E]
    - - E + S <k1-> ES -k2> E + P
      - cste de Michaelis (Km)
        
        exprimée en unité de concentrat°
        
        met en relat° format° complexe ES et sa dissociat°
        
        Km = (k-1 + k2)/k1
        
        meilleure est l'affinité : + Km est faible
        
        si catalyse est limitante (k2 << k1)
        
        Km environ (k-1)/k1
        
        = k dissociat°
        
        1/k affinité
        
        Km souvent proche de la concentrat° Cr en substrat
      - Km = 1/2 Vmax
      - V0 = (Vmax [S])/(Km +[S])
      - ds C : activité s'adaptate à concentrat° en substrat
    - - k cat/Km = cste de spécificité
      - évalue efficacité de réact° pr la reconnaissance et catalyse
      - permet évaluer de préférence de substrat par ex
      - param limité à une valeur max de 10^8-9.s.M
        
        au delà, diffus° est limitante
        
        perfect° catalytique atteinte
  - - - Vo déterminée pr pls [S]
      - extract° des param par fitting de l'équat) de Michaelis-Menten
    - - approche des dlbes inverses
        
        V0 = (Vmax [S])/(Km + [S])
        
        1/V0 = (Km + [S])/V max[S])
        
        1/V0 = (Km)/(Vmax[S]) + [S]/(Vmax[S])
        
        1/V0 = Km/Vmax[S] + 1/Vmax
        
        solut° algébrique simple ms disproportionne le poids donnée aux valeurs
    - - activité affectée par
        
        T°
        
        pH (ionisat°, dénaturat°)
        
        sels, dénaturants, densifiant, détergents
        
        effecteurs (régulat°)
    - - enz multimérique dt sous-unités intéragissent fonctionnellemt
      - intervent° effecteurs : activateurs ou répresseurs
      - répond pas aux cinétiques et modèle Mickaeliens
- - - - cas du lysozyme
        
        N-acétylglucosamine
        
        acide N-acétylmuramique
  - - - acylat° d'1 sérine réactive lors synth du peptidoglycane
      - pénicilline miment un peptide D-Ala-D-Ala
      - pénicillines = inhibiteurs irréversibles des transpeptidases
  - - - méthotrexate = anticancéreux analogue du Dihydrofolate inhibiteur de la Dihydrofolate réductase (synth des pyrimidines)
        
        inhibiteur déplaçable par large excès de substrat
      - Vmax reste inchangée car ts sites actifs libérés si [S] suffisante
      - effet réversible par ajout de substrat
      - interférence avc liaison du substrat dc impact sur Km
        
        Km app = Km (1 + ([I]/k i )
    - - effet insensible à ajout substrat
      - réduct° fract° enz active (dilut°) par inhibiteur
        
        Vmax app = Vmax/(1 + ([I]/k i) )
      - act° de la doxycycline sur Elastase
    - - effet insensible à ajout substrat
      - réduct° fract° enz active (dilut°) par inhibiteur
        
        Vmax app = Vmax/(1 + [I]/Ki)
      - act° doxycycline sur elastase
      - associat° exclusive et inhibit° complexe ES
      - déplét° sélective fract° ES, dc réduct° [S] nécessaire pr 1/2 Vmax