| name | enzymologie-cinetique |
| description | Compétence niveau ingénieur/docteur en enzymologie. Couvre la cinétique Michaelis-Menten, l'inhibition, l'allostérie et les mécanismes catalytiques. |
| arxiv_categories | ["q-bio.BM","physics.bio-ph"] |
Compétence : Enzymologie et Cinétique Enzymatique
Présentation
Compétence niveau ingénieur/docteur en enzymologie : cinétique, inhibition, allostérie, mécanismes catalytiques, classes EC.
1. Cinétique Michaelis-Menten
Modèle
E + S ⇌ ES → E + P (k₁, k₋₁, kcat)
- Km = (k₋₁ + kcat)/k₁
- Vmax = kcat × [E]t
- kcat/Km : efficacité catalytique (limite ~10⁸-10⁹ M⁻¹s⁻¹)
- v = Vmax × [S] / (Km + [S])
Lineweaver-Burk
1/v = (Km/Vmax) × 1/[S] + 1/Vmax
2. Inhibition
| Type | Vmax | Km | Fonction |
|---|
| Compétitive | Inchangé | ↑ | I au site actif |
| Non-compétitive | ↓ | Inchangé | I ailleurs |
| Incompétitive | ↓ | ↓ | I lie ES |
| Mixte | ↓ | Variable | |
Irréversible
- Inactivateurs suicide (kinact/KI)
- Ex : Aspirine (COX), Pénicilline (DD-transpeptidase)
3. Allostérie
Équation de Hill
v = Vmax × [S]ⁿ / (K₀.₅ⁿ + [S]ⁿ)
- n_H = 1 : non coopératif
- n_H > 1 : coopérativité positive (Hb O₂ ~2.8)
- n_H < 1 : coopérativité négative
Modèles
- MWC : T (faible affinité) ⇌ R (haute), symétrie
- KNF : séquentiel, induit
Enzymes allostériques clés
| Enzyme | Effecteur + | Effecteur - |
|---|
| PFK-1 | AMP, F-2,6-BP | ATP, Citrate |
| ATCase | ATP | CTP |
| Glycogène phosphorylase | AMP | ATP, G6P |
4. Mécanismes Catalytiques
Classes EC
| Classe | Réaction | Exemple |
|---|
| 1 Oxydoréductases | Transfert e⁻ | ADH, Cyt P450 |
| 2 Transférases | Transfert groupe | Kinases |
| 3 Hydrolases | Hydrolyse | Sérine protéases |
| 4 Lyases | Coupure sans H₂O | Décarboxylases |
| 5 Isomérases | Réarrangement | TIM |
| 6 Ligases | Liaison (+ATP) | ARNt synthétases |
Mécanisme sérine protéase
Acylation : Ser-OH + R-CO-NH-R' → acyl-enzyme + R'-NH₂
Désacylation : acyl-enzyme + H₂O → R-COOH + Ser-OH
5. Évolution Dirigée
- Error-prone PCR → DNA shuffling → sélection
- Design rationnel : mutations ciblées (stabilité, spécificité)
- Outils : Rosetta, PROSS, HotSpot Wizard
6. Références
- Fersht A. — Structure and Mechanism in Protein Science
- Segel I.H. — Enzyme Kinetics
- Michaelis L. & Menten M.L. (1913) — Biochem. Z.
- Monod J. et al. (1965) — Allosteric transitions — J. Mol. Biol.
- BRENDA : brenda-enzymes.org
- M-CSA : ebi.ac.uk/thornton-srv/m-csa/
