L'enzymologie

Enzymologie

Dosage enzymatique = examen de routine :

• Variation de la quantité d’enzyme pendant une pathologie
• Lésion biochimique résultant d’un déficit enzymatique d’origine génétique
• Activité des enzymes concernant le métabolisme des médicaments[pic 1]

[pic 2][pic 3]

                 Toxicité[pic 4][pic 5]

[pic 6]

               Inefficacité[pic 7]

Dans les réactions vivantes : rapide grâce enzyme, T° peu élevée.
Synthèses en laboratoire : T° & P très hautes.

I/- Qu’est-ce qu’une enzyme ?

Enzyme :

• Catalyseur protéique (sauf ribosome)
• ↑ vitesse réaction sans faire partie du bilan & sans altérer la position d’équilibre
• ↓ NRJ d’activation d’1 réaction
• Enzyme peut catalyser une réaction dans les 2 sens, l’équilibre final n’est pas modifié.
• Enzyme agit en faible [X]
• On peut orienter le métabolisme grâce enzyme 🡪 cas où l’équilibre est continuellement déplacé = voie métabolique

Propriétés les différenciant des autres catalyseurs :

• Pouvoir catalytique : ↑ vitesse jusqu’à  fois[pic 8]
• Possibilité d’être régulée :

• Par des ions (Zn2+, Mg2+)
• Par des substrats ou produits du métabolisme (= allostérie)
• Par des modifs covalentes de l’enzyme = changement de structure (ex : phosphates)

• Spécificité :

• D’action : nature de la réaction catalysée
• De substrat : nature du substrat qu’elles utilisent

• Moins spécifiques : peptidase, phosphatase 🡪 une enzyme peut catalyser plusieurs médicaments différents
• Spécificité de groupe : hexokinase
• Très spécifiques : méthylation de la cytosine ou adénine
• Spécificité absolue : substrat unique
• Stéréospécifique = agit uniquement sur forme L et pas la D : fumarate 🡪 malate (formel L la plus courante dans la nature)

Mais la plupart sont spécifiques.[pic 9]

Application a domaine biomédical :

• Dosages biologiques
• Interaction médicamenteuse
• Utilisation en biologie moléculaire
• Compensation dans modèles de maladies génétiques

Importance de la spécificité des enzymes en pharmaco :
Les médicaments sont métabolisés par les enzymes mais 1 enzyme va s’occuper de plusieurs médicaments 🡪 pas très spécifiques.
La majorité des enzymes en pharmaco sont non spécifique.
Cette réaction enzymatique a pour conséquence de soit éliminer le médicament (1) ou de le transformer en métabolisme actif (2)

On ajuste le traitement pour que la [X] en métabolite actif soit optimale. Si on administre au patient plusieurs médicaments qui sont métabolisé par même enzyme, enzyme peut être débordée & la [X] en métabolite actif sera soit trop forte (1) ou trop faible (2).
[pic 10]

Si on met N en +, M ne peut plus être hydroxylé donc la [X] ↑

Localisation d’une enzyme :

• Ubiquitaire = ubiquiste : dans tous les tissus 🡪 peu spécifique
• Dans un tissu spécifique
• Dans la ϕ spécifiquement = localisation subcellulaire (noyau, RE, ribosomes, mitochondrie, lysosome, cytoplasme)

Variation de l’activité enzymatique en fonction : :

• De la physiologie (âge, …)
• De la pathologie (aide au diagnostic)

Quelques défs :

• Isoenzymes (= isozymes) : formes multiples d’une même enzyme, catalysant une même réaction avec un même substrat mais de structure primaire ≠ ce qui montre une origine ≠. Existe naturellement chez une même espèce, souvent synthétisés par organe ≠.
• Proenzyme (= zymogène) : précurseur inactif de l’enzyme. Actif après coupure & libération d’un peptide par :

• Variation du pH
• L’enzyme elle-même = propriété auto-catalytique
• Une autre enzyme

• Cofacteur : Certaines enzymes ont besoin d’un composant non protéique pour avoir leur activité = cofacteurs. Peuvent être de ≠ natures :

• Ions métallique (fer, zinc, molybdate, cuivre, sodium)
• Cofacteurs organique (vitamines)

Quand les cofacteurs sont fortement liés à l’enzyme, ce sont des groupements prosthétiques.

Groupement prosthétique : partie de molécule non protéique, liée à la structure protéique par des liaisons faibles et/ou liaisons covalentes.
ex : l’hème de l’hémoglobine[pic 11]

Apoenzyme = pas activée

Classification EC (comission enzyme) :

Se fait avec 4 numéros, on utilie nomenclature « substrat + ase »

• 1er nb : type de réaction

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