ENZYMOLOGIE (PACES) Pr S. Kamel Faculté de pharmacie Amiens Biologiste CHU Amiens

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  • ENZYMOLOGIE (PACES) Pr S. Kamel Facult de pharmacie Amiens Biologiste CHU Amiens
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  • I - INTRODUCTION 3 caractristiques pour une raction chimique dans la matire vivante : Rapidit Temprature peu leve Spcificit CATALYSEURS = PROTEINES = ENZYMES Intrt fondamental Ractions du mtabolisme (rgulation ++ : production de mtabolites) Pharmacologie molculaire (inhibiteurs denzymes = mdicaments)
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  • Alpha-galactosidase
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  • - Site actif = ensemble d acides amins (AA) - Interaction substrat + AA (liaisons de faible nergie) Rapprochement ++ des espces molculaires Effet de voisinage (diffrence ++ avec la chimie : pas dagitation molculaire)
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  • Equation de Michaelis et Menten
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  • Km : affinit
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  • Km est indpendant de la concentration denzyme
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  • Unit de l'activit enzymatique L'activit enzymatique d'une solution est le nombre de mole de substrat qu'elle dgrade par seconde Katal (Kat) L'unit officielle de la mesure de l'activit enzymatique. C'est la quantit d'enzyme qui catalyse la transformation d'une mole de substrat par seconde L'unit international (U.I) unit trs usuelle C'est la quantit d'enzyme qui catalyse la transformation d'une mole de substrat par minute 1UI= 16nKat. Dosage La mesure de l'activit enzymatique d'une solution permet de doser une enzyme. Il faut faire la mesure dans des conditions dfinies de pH, de T(souvent 37), de [S], )
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  • Reprsentation de Lineweaver et Burk
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  • pH optimal voisin de 7 (enzymes actives pH acide ou alcalin) mesure de lactivit dune E dans des conditions dfinies de pH et de T
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  • III- Les Effecteurs dEnzyme Michaeliens 1 Dfinition Molcule chimique qui par sa liaison avec lenzyme (ligand) module la vitesse de la raction enzymatique : - en lacclrant = activateurs (ions divalents Zn ++ ) - en la ralentissant = inhibiteurs (applications pharmacologiques) 2 Cas de linhibition irrversible E + IE I Liaison covalente
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  • - DFIP = gaz neurotoxique - Autre ex : pnicilline (inhibiteur irrversible de la transpeptidase bactrienne)
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  • 3-2 Inhibition non comptitive Inhibiteurs non comptitifs analogue structural
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  • 3-3 Inhibition uncomptitive (anticomptitive)
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  • Autres exemples dinhibiteurs enzymatiques - Acyclovir : inhibiteur de la thymidine kinase virale - Pnicilline : inhibiteur de la transpeptidase bactrienne - Statines : inhibiteur de lHMG coA rductase = hypocholestrolmiant ActylCoA ActoactylCoA Hydroxymthylglutaryl CoA (HMG CoA) 2 NADPH2 NADP + 2H + CoA Mvalonate (HMG CoA) rductase Statine (lovostatine) - - Membranes - Acides biliaires - Hormones Stroides... cholestrol
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  • IV Les enzymes allostriques 1 Allostrie : dfinition Ex : Myoglobine et hmoglobine Enzymes Myoglobine (Mb) : - O 2 dans le cytoplasme - 1 chane polypeptidique (153 AA) - 1 molcule dhme Hmoglobine (Hb) :- O 2 dans le sang (GR) - 4 chanes polypeptidiques (ttramres) 2 et 2 - 4 molcules dHme (4 O2) Courbe de saturation en O2 de la Mb et de lHb : - Pour Mb : Hyperbole - Pour Hb : Sigmodes
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  • Interprtation : Mb : 1 chane polypeptidique cintique de saturation michalienne Hb : 4 chanes polypeptidiques = oligomre (structure quaternaire) Fixation dune molcule dO2 sur une sous unit entrane une modification conformationnelle dune autre sous unit qui est alors capable de fixer une autre molcule dO2 : effet de cooprativit positive = protine allostrique (intrt physiologique +++)
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  • Allostrie : proprit de certaines protines actives oligomriques (transporteurs, canaux, pompes, enzymes) de changer de structure spatiale lorsquelles se lient une molcule de ligand (substrat ou effecteur), cette liaison se traduisant par une modification dactivit. Forme T (tendue) Forme R (relache) Site actif impropre la fixation du substrat Site actif permettant la fixation du substrat Transition allostrique
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  • 2 La cintique allostrique
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  • 3- Modle dinterprtation 3-1 Modle concert de Monod, Wyman et Changeux
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  • 3-2 Modle squentiel de Koshland
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  • 4 action des effecteurs allostriques
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  • 5 Rgulation des mtabolismes in vivo par les enzymes allostriques 5-1 Dfinitions Mtabolisme : ensemble de ractions biochimiques permettant la synthse ou la dgradation dun mtabolite (substrat) Catabolisme : voie mtabolique conduisant la dgradation dun mtabolite (glycolyse : dgradation du glucose) Anabolisme : voie mtabolique permettant la biosynthse dun mtabolite (glycogense : synthse du glycogne)
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  • Biosynthse de X ou dgradation de A ABCD. X E1E1 E2E2 E3E3 E4E4 Rtro-inihibition (feedback ngatif) E1 = enzyme allostrique X = mtabolite terminal = inhibiteur allostrique (rgule sa propre biosynthse)
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  • Ex : rgulation allostrique de la glycolyse Glucoseglucose 6 PFructose 6 P Fructose 1-6 Bi P Pyruvate production dATP++ PFK Phosphofructokinase Cycle de Krebs Rtro-inhibition AMP + [ATP] glycolyse [ATP] (AMP ) glycolyse
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  • V Coenzymes et groupes prosthtiques
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  • VI Applications gnrales des enzymes 1 - Dosage des activits enzymatiques : intrt en pathologie humaine - Localisation cellulaire LDH : lactate deshydrognase CPK : cratine phosphokinase ASAT : aspartate aminotransfrase
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  • Localisation tissulaire : organospcificit - Cratine phosphokinase (CPK) : muscle squelettique, cur - Lactate deshydrognase (LDH) : foie, cur - Aspartate aminotransfrase (ASAT) : foie, cur - Phopshatase alcaline (PAL) : foie, os, placenta - Gamma glutamyl transfrase : foie, rein
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  • - Mthode en point final : transformation totale
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