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CHMI 2227 - E.R. Gauthier, Ph.D. 1
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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