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CHMI FBiochimie I

Enzymes:- catalyse

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Catalyse enzymatique

En liant le site actif de l’enzyme, le substrat se trouve entouré de chaînes latérales qui: Maintiennent le

substrat en place; Participent à la

réaction.

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Catalyse enzymatique Mécanismes de base de la réaction

Catalyse générale acide-base:

Implique le transfert de protons entre chaînes latérales et le substrat;

Mode de catalyse le plus fréquemment rencontré;

Trois types principaux de catalyse sont identifiés:

Catalyse covalente:

Implique la formation d’une liaison covalente entre l’enzyme et le substrat;

Ce lien covalent rend le substrat plus réactif;

Catalyse impliquant les ions métalliques:

Plusieurs enzymes utilisent les ions métalliques lors de la catalyse (Mg+2, Mn+2, Zn+2, Fe+2, Cu+2);

L’ion métallique peut agir de diverses façons:

Stabilisation de l’état de transition;

Orientation du substrat par rapport à l’enzyme;

Participation au transfert de protons/électrons;

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Catalyse enzymatiqueCatalyse générale acide-base

Chymotrypsine

O

OHR

HOR

+

H

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Catalyse enzymatique Catalyse via ions métalliques

H+

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Catalyse enzymatique Catalyse covalente

Nucléophile

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Catalyse enzymatique Rappel– nucléophiles et électrophiles

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Catalyse enzymatique - Combinaison de stratégies de catalyse

Catalyse générale acide-base

Catalyse covalente

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Exemple de catalyse enzymatique1. Chymotrypsine Protéase:

Coupe le lien peptidique en C-ter de Tyr/Phe/Trp

Protéase à sérine active: Ser195 participe activement à la catalyse

Triade catalytique: His57, Asp102, Ser195

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Exemple de catalyse enzymatique1. Chymotrypsine

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Exemple de catalyse enzymatiqueImportance de la triade catalytique

Pour déterminer l’importance de la triade catalytique, chaque acide aminé de la triade de la protéase subtilisine furent changés pour l’alanine;

Note: l’axe des Y est une échelle Log.

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Exemple de catalyse enzymatique1. Chymotrypsine - spécificité

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Exemple de catalyse enzymatique1. Chymotrypsine - spécificité

Ser195 Ser195

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Exemple de catalyse enzymatique1. Chymotrypsine - catalyse

Triade catalytique

Substrat

Portion C-ter de la protéine

Portion N-ter de la protéine

Hydrolyse du lien peptidique

Regénération de l’enzyme

Intermédiaire covalent

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Exemple de catalyse enzymatique1. Chymotrypsine - catalyse

Le trou oxyanionique est formé par Ser195 et Gly193;

La formation de ponts H entre les groupes NH de ces acides aminés et le O- stabilise l’intermédiaire réactionnel.

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Exemple de catalyse enzymatique Similarités entre différentes protéases

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Exemple de catalyse enzymatique Similarités entre différentes protéases

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Exemple de catalyse enzymatique2. Énolase

L’énolase catalyse une des multiples réactions enzymatiques de la glycolyse (dégradation du glucose en pyruvate);

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Exemple de catalyse enzymatique2. Énolase

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Exemple de catalyse enzymatique2. Énolase

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Exemple de catalyse enzymatique3. Lysozyme

La lysozyme est retrouvée dans les larmes et le blanc d’oeuf;

Dégrade les sucres composant la parois bactérienne (peptidoglycane);

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Exemple de catalyse enzymatique3. Lysozyme

Portion « sucre » de la peptidoglycane

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Exemple de catalyse enzymatique3. Lysozyme

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Exemple de catalyse enzymatique3. Lysozyme

H2O

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