Enzymologie moléculaire et cellulaire

Auteur(s) :

Yon-Kahn, Jeannine (1927-2020) Découvrir l'auteur

Résumé

L'enzymologie se situe à la frontière de plusieurs disciplines comme la chimie, la physique, la biologie ou l'informatique. Celles-ci intéressent la biologie, l'agronomie, la médecine et la pharmacologie. De plus, dans la mouvance du séquençage général des génomes, l'étude des protéines codées par les gènes devient d'une actualité brûlante.

Autre(s) auteur(s)
- Hervé, Guy (1932-....)
Éditeur(s)
- EDP sciences
Date
- DL 2005
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 2 vol. (857-XLI p.) : ill. en noir et en coul., couv. ill. en coul. ; 25 cm
Collections
- Collection Grenoble sciences
Sujet(s)
- Enzymologie
- Cinétique enzymatique
ISBN
- 2-86883-816-2 ;
- 2-86883-817-0
Indice
- 577.47 Biocatalyseurs
Quatrième de couverture
- ¤ Enzymologie moléculaire et cellulaire
  Enzymologie moléculaire et cellulaire aborde les réactions enzymatiques, ce qui est une première dans l'édition, aussi bien du point de vue fondamental au niveau moléculaire qu'au sein des fonctions cellulaires. L'ouvrage peut être utilisé à plusieurs niveaux. Par exemple, des explications élémentaires sont proposées pour les non-spécialistes (thermodynamique, études cinétiques des réactions, méthodes expérimentales). Puis viennent la formation et la structure des enzymes, la fonction catalytique, les régulations enzymatiques et l'enzymologie en milieu structuré. Sont proposés aussi des approfondissements et une bibliographie d'ouvrages généraux, d'articles de revues ou spécialisés. 400 figures et tableaux facilitent la compréhension. Une attention particulière a été portée aux aspects concrets pour aider l'expérimentateur dans la pratique journalière d'un laboratoire.
  L'ouvrage s'adresse à un large public : étudiants, enseignants, chercheurs, ingénieurs - biologistes ou agronomes -, médecins, pharmaciens, physiciens, chimistes, mathématiciens et informaticiens concernés par l'enzymologie.
Tables des matières
- - Enzymologie moléculaire et cellulaire
  - Jeannine Yon-Kahn et Guy Hervé
  - EDP sciences
  - Préface 1
  - Introduction générale 5
  - Partie I - Thermodynamique des réactions enzymatiques
  - 1 - Rappel des principes thermodynamiques - Notion d'équilibre chimique 21
  - 1.1. Rappel des principes thermodynamiques 21
  - 1.1.1. Premier principe21
  - 1.1.2. Deuxième principe22
  - 1.1.3. Troisième principe24
  - 1.1.4. Energie libre25
  - 1.2. Notion d'équilibre - Energie libre standard 26
  - 1.3. Détermination expérimentale des paramètres thermodynamiques 28
  - 1.3.1. Variation d'enthalpie28
  - 1.3.2. Variation d'énergie libre29
  - 1.3.2.1. Analyse thermochimique 29
  - 1.3.2.2. Etude de l'équilibre 30
  - 1.3.2.3. Mesure directe du travail fourni par le système 31
  - 1.4. Réactions couplées 33
  - 1.4.1. Définition du couplage énergétique33
  - 1.4.2. Rôle de l'ATP35
  - 1.4.3. Energie libre d'hydrolyse de quelques composés phosphorylés36
  - 1.4.4. Quelques exemples de couplage énergétique38
  - 1.4.4.1. Formation d'ATP à partir de l'énergie d'oxydation des aliments 38
  - 1.4.4.2. Utilisation de l'énergie de l'ATP pour le travail chimique 39
  - 1.4.4.3. Travail osmotique 40
  - 1.4.4.4. Travail mécanique 40
  - Bibliographie 41
  - 2 - Equilibres d'association protéine-ligands 43
  - 2.1. Protéine possédant un seul site de fixation pour le ligand 43
  - 2.2. Protéine possédant plusieurs sites équivalents et indépendants 44
  - 2.3. Protéine possédant n sites indépendants et non-équivalents 47
  - 2.4. Protéine possédant n sites équivalents mais dépendants 49
  - 2.4.1. Sites équivalents présentant une dépendance électrostatique49
  - 2.4.2. Sites équivalents présentant des interactions stériques ou conformationnelles50
  - 2.4.2.1. Aspect phénoménologique 50
  - 2.4.2.2. Energie d'interaction entre les sites 53
  - 2.4.2.3. Les équations empiriques 53
  - 2.5. Fonctions liées 55
  - 2.6. Méthodes d'étude de fixation de ligands 58
  - 2.6.1. Dialyse à l'équilibre58
  - 2.6.2. Dialyse dynamique59
  - 2.6.3. Mesure des interactions protéine-ligand dans un système biphasique eau-polymère62
  - 2.6.4. Chromatographie d'exclusion par la taille63
  - 2.6.5. Ultrafiltration63
  - 2.6.6. Ultracentrifugation64
  - 2.6.7. Méthodes spectrophotométriques directes64
  - 2.6.8. Titrage direct du nombre de sites actifs65
  - 2.6.9. Interprétation des données expérimentales65
  - Bibliographie 69
  - 3 - Les êtres vivants, systèmes ouverts 71
  - 3.1. Les êtres vivants sont des systèmes ouverts, loin de l'équilibre 71
  - 3.1.1. Conservation de la masse dans les systèmes ouverts73
  - 3.1.2. Conservation de l'énergie dans les systèmes ouverts : expression du premier principe74
  - 3.1.3. Production d'entropie dans les systèmes ouverts : second principe74
  - 3.1.4. Production d'entropie due aux réactions chimiques : l'affinité chimique77
  - 3.1.5. Production d'entropie et vitesse des phénomènes irréversibles79
  - 3.1.5.1. Les phénomènes irréversibles au voisinage de l'équilibre 79
  - 3.1.5.2. Les phénomènes irréversibles loin de l'équilibre 83
  - 3.2. Echange de matière et d'énergie avec l'environnement 89
  - Bibliographie 91
  - Partie II - Etudes cinétiques des réactions enzymatiques en solution
  - 4 - Cinétique chimique 95
  - 4.1. Ordre des réactions chimiques 95
  - 4.1.1. Loi fondamentale de la cinétique chimique95
  - 4.1.2. Détermination de l'ordre d'une réaction96
  - 4.1.3. Réactions du premier ordre99
  - 4.1.4. Réactions réversibles du premier ordre101
  - 4.1.5. Réactions d'ordre 1 simultanées102
  - 4.1.6. Réactions du second ordre104
  - 4.1.6.1. Premier cas : a_o(...)b_o 104
  - 4.1.6.2. Deuxième cas : a_o = b_o 105
  - 4.1.7. Réactions d'ordre 2 réversibles105
  - 4.1.8. Equilibre de dimérisation106
  - 4.1.9. Réactions d'ordre 0107
  - 4.1.10. Signification de l'ordre des réactions : ordre et molécularité107
  - 4.2. Activation des molécules 108
  - 4.2.1. Energie d'activation108
  - 4.2.2. Réactions catalysées - Rôle du catalyseur111
  - 5 - Cinétique des réactions enzymatiques à comportement michaelien 113
  - 5.1. Evolution des réactions enzymatiques : aspect phénoménologique 114
  - 5.1.1. Variation de la quantité de produit formé en fonction de temps114
  - 5.1.1.1. Phase préstationnaire 114
  - 5.1.1.2. Phase stationnaire 114
  - 5.1.1.3. Phase d'inhibition par les produits de la réaction 114
  - 5.1.1.4. Phase d'équilibre 115
  - 5.1.2. Théorie de Michaelis-Menten115
  - 5.2. Réactions enzymatiques à un substrat et un complexe intermédiaire 117
  - 5.2.1. Réversibilité des réactions enzymatiques118
  - 5.2.2. Vitesse des réactions enzymatiques : approximation de l'état stationnaire, approximation du quasi-équilibre - Signification des paramètres cinétiques119
  - 5.2.2.1. Cinétique de l'état préstationnaire 119
  - 5.2.2.2. Atteinte de l'état stationnaire 121
  - 5.2.2.3. Approximation du quasi-équilibre 122
  - 5.2.2.4. Ordre des réactions enzymatiques 122
  - 5.2.3. Méthodes de détermination des paramètres cinétiques126
  - 5.2.3.1. Représentation semi-logarithmique 127
  - 5.2.3.2. Représentation d'Eadie 127
  - 5.2.3.3. Représentation de Lineweaver-Burk 128
  - 5.2.3.4. Représentation de Hanes-Dixon 128
  - 5.2.3.5. Représentation à partir de l'équation des vitesses intégrée 128
  - 5.2.3.6. Représentation directe d'Eisenthal et Cornish-Bowden 129
  - 5.2.3.7. Validité des différentes représentations graphiques 129
  - 5.3. Cinétique des réactions enzymatiques en présence d'effecteurs (inhibiteurs ou activateurs) 133
  - 5.3.1. Cinétique des réactions enzymatiques en présence d'inhibiteurs133
  - 5.3.1.1. Les inhibitions totales 133
  - 5.3.1.2. Inhibitions partielles 144
  - 5.3.2. Cinétique des réactions enzymatiques en présence d'activateur148
  - 5.3.2.1. Activations totales 149
  - 5.3.2.2. Activations partielles 151
  - 5.3.2.3. Exemples d'activation enzymatique 152
  - 5.3.2.4. Activation par le substrat 154
  - 5.4. Réactions enzymatiques à un substrat et plusieurs complexes intermédiaires 155
  - 5.4.1. Cinétiques à l'état stationnaire155
  - 5.4.1.1. Traitement cinétique par les déterminants 156
  - 5.4.1.2. Traitement par la méthode graphique de King et Altman 157
  - 5.4.1.3. Traitement par d'autres méthodes de graphes 157
  - 5.4.1.4. Relation entre les paramètres de l'équation des vitesses dans les réactions à un substrat et deux complexes intermédiaires 161
  - 5.4.2. Exemple : réactions enzymatiques catalysées par les protéases à sérine162
  - 5.4.3. Signification des paramètres cinétiques163
  - 5.4.3.1. Acylation limitante : k₂ << k₃ 163
  - 5.4.3.2. Désacylation limitante : k₂ >> k₃ 164
  - 5.4.4. Détermination des constantes cinétiques élémentaires164
  - 5.4.5. Etude de la compétition nucléophile165
  - 5.4.5.1. Etude de la compétition nucléophile dans le cas où il n'y a pas de site de l'eau et de ses analogues 166
  - 5.4.5.2. Détermination des paramètres cinétiques dans le cas où existe un site de l'eau et de ses analogues 170
  - 5.4.6. Etude cinétique de l'état préstationnaire : titrage des sites actifs des enzymes176
  - 5.4.7 Généralisation à n intermédiaires179
  - 5.5 Réactions enzymatiques à deux substrats 179
  - 5.5.1. Nomenclature180
  - 5.5.2. Schémas linéaires181
  - 5.5.2.1. Mécanisme Bi Bi ordonné 181
  - 5.5.2.2. Mécanisme Bi Bi Iso ordonné 181
  - 5.5.4.3. Mécanisme Bi Bi ping-pong 181
  - 5.5.2.4. Mécanisme Theorell-Chance 182
  - 5.5.3. Schémas branchés : mécanisme Bi Bi au hasard182
  - 5.5.4. Etude cinétique de quelques réactions à deux substrats182
  - 5.5.4.1. Mécanisme Bi Bi ordonné 182
  - 5.5.4.2. Mécanisme ping-pong Bi Bi 186
  - 5.5.4.3. Un schéma branché : le mécanisme Bi Bi au hasard (Bi Bi random) 188
  - 5.5.5. Schémas homéomorphes - Comment lever l'ambiguïté de la réponse cinétique ?191
  - 5.5.5.1. Etude des inhibitions par les produits de la réaction : règles de Cleland 191
  - 5.5.5.2. Etude de l'association des substrats à l'enzyme 193
  - 5.5.5.3. Etude des étapes transitoires par cinétique rapide 193
  - 5.5.6. Quelques exemples193
  - 5.5.6.1. La L-aspartate-2-oxoglutarate amino transférase 193
  - 5.5.6.2. L'hexokinase de levure 196
  - 5.6. Analyse statistique des données expérimentales 198
  - 5.6.1. Quelques définitions199
  - 5.6.2. La régression linéaire simple199
  - 5.6.3. La régression multilinéaire201
  - 5.6.4. Analyse d'une régression non-linéaire201
  - 5.6.5. Vérification de l'adéquation du traitement202
  - 5.6.5.1. Examen des valeurs résiduelles 202
  - 5.6.5.2. Le facteur de pondération w₁ 204
  - 5.6.5.3. Stratégie générale 204
  - Bibliographie 204
  - 6 - Méthodes expérimentales d'étude des réactions enzymatiques207
  - 6.1. Méthodes discontinues 208
  - 6.2. Méthodes continues 208
  - 6.3. Dosages enzymatiques couplés 210
  - 6.4. Méthodes de flux 216
  - 6.4.1. Principe général des méthodes de flux217
  - 6.4.2. Appareils à flux continu217
  - 6.4.3. Appareils de stopped-flow218
  - 6.4.4. Appareils de quenched-flow219
  - 6.4.5. Critère d'homogénéité du mélange220
  - 6.4.6. Quelques problèmes techniques220
  - 6.5. Méthodes de relaxation 221
  - 6.5.1. Principe des méthodes de relaxation221
  - 6.5.1.1. Perturbation transitoire 222
  - 6.5.1.2. Perturbation alternative 223
  - 6.5.2. Principales méthodes de relaxation224
  - 6.5.2.1. Relaxation thermique 224
  - 6.5.2.2. Choc de pression 225
  - 6.5.2.3. Autres méthodes de relaxation 225
  - 6.5.3. Traitement des données cinétiques226
  - 6.5.3.1. Réactions à n'étapes consécutives 226
  - 6.5.3.2. Réaction d'ordre 1 à une étape : isomérisation 227
  - 6.5.3.3. Réaction bimoléculaire à une étape 228
  - 6.5.3.4. Réaction bimoléculaire suivie d'une isomérisation 229
  - 6.5.3.5. Equilibre de dimérisation 231
  - 6.5.3.6. Analyse des données de relaxation 232
  - 6.5.3.7. Exemple d'étude d'une réaction enzymatique au moyen de la relaxation thermique 233
  - 6.6. Etude des réactions enzymatiques aux basses températures : cryoenzymologie 235
  - 6.7. Etude des réactions enzymatiques sous haute pression 236
  - 6.7.1. Principe236
  - 6.7.2. Volume d'activation238
  - 6.7.3. Appareillage239
  - Bibliographie 241
  - Partie III - Formation et structure du centre actif des enzymes
  - 7 - Origine des enzymes et évolution 245
  - 7.1. Echelle de temps de l'évolution 245
  - 7.2. Chimie du prébiotique dans l'hypothèse de la « soupe originelle » 247
  - 7.2.1. Formation de quelques molécules organiques simples247
  - 7.2.2. Formation de macromolécules248
  - 7.2.2.1. Formation abiotique de polypeptides 249
  - 7.2.2.2. Formation abiotique de nucléotides et acides nucléiques 250
  - 7.2.3. Discussion sur la nature des premières molécules biologiques250
  - 7.3. Théorie du métabolisme de surface 253
  - 7.3.1. Les « métabolistes » de surface autotrophes255
  - 7.3.2. Le changement vers un métabolisme cellulaire257
  - 7.3.3. Evolution de l'appareil génétique258
  - 7.3.4. Propriétés catalytiques des ARN262
  - 7.4. Chiralité des molécules biologiques 264
  - 7.5. Autres théories sur l'origine de la vie 265
  - Bibliographie 267
  - 8 - Formation de la structure fonctionnelle des enzymes : événements co- et post-traductionnels 269
  - 8.1. Processus covalents 270
  - 8.1.1. Protéolyses limitées270
  - 8.1.2. Modifications chimiques275
  - 8.2. Processus non-covalents 280
  - 8.2.1. Repliement des protéines280
  - 8.2.2. Assemblage des sous-unités282
  - Bibliographie 283
  - 9 - Topologie du centre actif des enzymes 285
  - 9.1. Approche cinétique - Analyse des profils de pH 287
  - 9.1.1. Effet du pH sur l'état conformationnel de la protéine288
  - 9.1.1.1. Dénaturation irréversible 288
  - 9.1.1.2. Dénaturation réversible 288
  - 9.1.1.3. Ionisation de groupes qui interviennent spécifiquement dans la conformation active de l'enzyme 288
  - 9.1.2. Etats d'ionisation du substrat290
  - 9.1.3. Effet du pH sur les associations enzyme-substrat290
  - 9.1.4. Effets du pH sur l'ionisation des groupes catalytiques292
  - 9.1.4.1. Réactions enzymatiques comportant un seul intermédiaire 292
  - 9.1.4.2. Réactions enzymatiques impliquant deux complexes intermédiaires 296
  - 9.1.4.3. Réactions enzymatiques comportant plusieurs complexes intermédiaires 298
  - 9.2. Approche chimique de l'étude du centre actif des enzymes 298
  - 9.2.1. Principe du marquage chimique298
  - 9.2.1.1. Effet du microenvironnement sur les groupes fonctionnels de la protéine 299
  - 9.2.1.2. Effet du microenvironnement sur le réactif 303
  - 9.2.1.3. Conditions requises pour la conduite d'une modification chimique 304
  - 9.2.2. Stratégie des modifications chimiques305
  - 9.2.2.1. Marquage par un substrat, un quasi-substrat ou un coenzyme 305
  - 9.2.2.2. Marqueurs d'affinité 309
  - 9.2.2.3. Marquage par photoaffinité 314
  - 9.2.2.4. Réactifs suicides 318
  - 9.2.2.5. Marquage direct par des réactifs sélectifs 320
  - 9.2.2.6. Marquage différentiel 320
  - 9.2.2.7. Principales réactions des chaînes latérales des acides aminés 321
  - 9.2.3. Critères utilisés pour l'interprétation des résultats342
  - 9.2.3.1. Inactivation stoechiométrique 342
  - 9.2.3.2. Protection spécifique contre l'inactivation 343
  - 9.2.3.3. Analyse cinétique des résultats 343
  - 9.2.3.4. Réversibilité de la modification chimique et de la perte d'activité 352
  - 9.3. Utilisation des méthodes de mutagenèse dirigée pour l'étude du centre actif des enzymes 352
  - 9.3.1. Méthodologie352
  - 9.3.2. Stratégie354
  - 9.3.3. Quelques exemples354
  - 9.4. Etudes structurales par radiocristallographie et résonance magnétique nucléaire du centre actif des enzymes 355
  - Bibliographie 358
  - Tome II
  - Partie IV - La fonction catalytique
  - Introduction365
  - 10 - Formation des complexes enzyme-substrat 371
  - 10.1. Nature des forces intervenant dans les associations enzyme-substrat 372
  - 10.1.1. Forces d'interactions électrostatiques373
  - 10.1.1.1. Interactions entre deux ions ou interactions coulombiennes 373
  - 10.1.1.2. Interactions entre un ion et un dipôle 374
  - 10.1.1.3. Interactions entre dipôles permanents 376
  - 10.1.2. Interaction d'induction377
  - 10.1.2.1. Interaction entre un ion et un dipôle induit 377
  - 10.1.2.2. Interactions entre un dipôle induit ou interactions de Debye 379
  - 10.1.3. Interactions électrocinétiques ou forces de dispersion de London379
  - 10.1.4. Interactions répulsives à courte distance380
  - 10.1.5. La liaison hydrogène382
  - 10.1.6. Interactions hydrophobes384
  - 10.1.7. La liaison covalente385
  - 10.1.8. Détermination de la nature des interactions enzyme-substrat385
  - 10.2. Energétique des associations enzyme-substrat 390
  - 10.3. Mécanismes d'association enzyme-substrat 395
  - 10.3.1. Théorie de l'ajustement induit396
  - 10.3.2. Théorie du « rack » ou du « strain » (distorsions ou contraintes dans le substrat)398
  - 10.3.3. Théorie du « rack dynamique »399
  - Bibliographie 399
  - 11 - Mécanismes catalytiques 401
  - 11.1. La catalyse chimique 402
  - 11.1.1. Définitions et principes généraux402
  - 11.1.1.1. Mécanismes de rupture d'une liaison covalente 402
  - 11.1.1.2. Réactifs nucléophiles et électrophiles 403
  - 11.1.1.3. La théorie de l'état de transition 404
  - 11.1.2. La catalyse nucléophile405
  - 11.1.2.1. Formation de l'intermédiaire d'addition : le complexe tétraédrique 405
  - 11.1.2.2. Effet de la structure sur la réactivité 406
  - 11.1.2.3. Mécanismes possibles de la catalyse nucléophile 408
  - 11.1.3. La catalyse générale basique410
  - 11.1.4. La catalyse électrophile412
  - 11.1.5. La catalyse générale acide413
  - 11.1.6. La catalyse générale acide-base415
  - 11.2. Les effets isotopiques 417
  - 11.2.1. Effets isotopiques primaires418
  - 11.2.1.1. Définition 418
  - 11.2.1.2. Interprétation énergétique des effets isotopiques primaires 419
  - 11.2.1.3. Effets isotopiques avec le tritium 420
  - 11.2.2. Effets de solvants : équilibres dans H₂O et D₂O420
  - 11.2.3. Effets isotopiques secondaires423
  - 11.2.3.1. Changement de fréquence des liaisons entre atomes non-réagissants 423
  - 11.2.3.2. Effets inductifs 423
  - 11.2.3.3. Hyperconjugaison 423
  - 11.2.3.4. Effets stériques 424
  - 11.2.3.5. Effets de solvant 424
  - 11.2.4. Grandeur des effets isotopiques424
  - 11.2.5. Effets isotopiques sur les réactions enzymatiques425
  - 11.3. Principaux types de réactions catalysées par les enzymes 427
  - 11.3.1. Réactions de transfert de groupes427
  - 11.3.1.1. Réactions de transfert d'acyle 427
  - 11.3.1.2. Transfert de groupes phosphoryle 428
  - 11.3.1.3. Transfert de groupes glycosyle 430
  - 11.3.2. Réactions d'oxydoréduction430
  - 11.3.3. Réactions d'élimination, d'isomérisation et de réarrangement434
  - 11.3.4. Formation ou rupture de liaisons carbone-carbone436
  - 11.4. Particularités de la catalyse enzymatique 438
  - 11.4.1. La catalyse enzymatique est une catalyse intramoléculaire439
  - 11.4.1.1. Les réactions enzymatiques sont des réactions du premier ordre 439
  - 11.4.1.2. Effet de concentration 440
  - 11.4.1.3. Effets d'orientation 443
  - 11.4.1.4. Effets entropiques 446
  - 11.4.1.5. Rôle de l'ajustement induit et des contraintes 448
  - 11.4.2. La catalyse enzymatique est une catalyse polyfonctionnelle450
  - 11.4.3. Complémentarité de l'enzyme pour l'état de transition du substrat451
  - 11.4.3.1. Aspects énergétiques 452
  - 11.4.3.2. Paramètres cinétiques correspondant à quelques réactions enzymatiques 453
  - 11.4.3.3. Affinité des enzymes pour les analogues de l'état de transition 458
  - 11.4.3.4. Estimation des affinités minimales des enzymes pour les états de transition des substrats 460
  - 11.4.3.5. Arguments structuraux 461
  - 11.4.3.6. Une application de cette particularité : les abzymes 466
  - 11.4.4. Effets de microenvironnement468
  - 11.4.4.1. Effets électrostatiques 468
  - 11.4.4.2. Rôle des molécules d'eau 471
  - 11.4.4.3. Rôle de l'environnement hydrophobe 472
  - 11.4.4.4. Liaisons hydrogène à faible barrière d'énergie 472
  - 11.4.5. Intermédiaires réactionnels dans la catalyse enzymatique473
  - 11.5. Conclusions 475
  - Bibliographie 476
  - 12 - Exemples de relations structure-fonction dans quelques systèmes enzymatiques 479
  - 12.1. Les protéases 480
  - 12.1.1. Les protéases à sérine480
  - 12.1.1.1. Aspects structuraux 480
  - 12.1.1.2. Activation des zymogènes 481
  - 12.1.1.3. Le chemin réactionnel 486
  - 12.1.1.4. Le site de fixation des substrats et le complexe de Michaelis 488
  - 12.1.1.5. Le complexe tétraédrique et le site de fixation de l'ion oxonium 490
  - 12.1.1.6. La triade catalytique et le mécanisme d'acylation 490
  - 12.1.1.7. L'acyl-enzyme et l'étape de désacylation 492
  - 12.1.2. Les protéases à thiol494
  - 12.1.2.1. Aspects structuraux 495
  - 12.1.2.2. Activation des protéases à thiol 498
  - 12.1.2.3. Le centre actif 498
  - 12.1.2.4. Mécanisme catalytique 500
  - 12.1.3. Les protéases acides ou aspartyl-protéases500
  - 12.1.3.1. Activation des zymogènes 501
  - 12.1.3.2. Aspects structuraux 502
  - 12.1.3.3. Association enzyme-substrat 503
  - 12.1.3.4. Le site catalytique 505
  - 12.1.3.5. Formation de l'intermédiaire tétraédrique 506
  - 12.1.3.6. Rupture de l'intermédiaire tétraédrique 506
  - 12.1.4. Les métalloprotéases : la carboxypeptidase A508
  - 12.1.4.1. Activation du zymogène 509
  - 12.1.4.2. Structure de la carboxypeptidase A 511
  - 12.1.4.3. Localisation et rôle du Zn⁺⁺ 512
  - 12.1.4.4. Le centre actif 514
  - 12.1.4.5. Association enzyme-substrat 514
  - 12.1.4.6. Mécanismes catalytiques 515
  - 12.2. Enzymes de transfert de groupes phosphoryle 518
  - 12.2.1. Amino-acyl ARNT synthétases519
  - 12.2.2. Les kinases - La phosphoglycérate kinase519
  - 12.2.2.1. Propriétés structurales 520
  - 12.2.2.2. Le site de fixation des substrats nucléotidiques 521
  - 12.2.2.3. Le site de fixation des substrats phosphoglycérate 522
  - 12.2.2.4. Le complexe ternaire et le mouvement des domaines 525
  - 12.2.2.5. Mécanisme catalytique 525
  - 12.3. Enzymes de transfert de groupes glycosyles - Le Lysozyme 526
  - 12.3.1. Propriétés structurales527
  - 12.3.2. Le centre actif528
  - 12.3.3. Mécanisme catalytique529
  - 12.4. Les enzymes d'oxydoréduction 531
  - 12.4.1. L'alcool déshydrogénase531
  - 12.4.1.1. Propriétés structurales 532
  - 12.4.1.2. Changement conformationnel de l'enzyme induit par la fixation du coenzyme 534
  - 12.4.1.3. Fixation du coenzyme 535
  - 12.4.1.4. Fixation des substrats 536
  - 12.4.1.5. Mécanisme catalytique 537
  - 12.4.2. Le flavocytochrome b₂537
  - 12.4.2.1. Propriétés structurales 538
  - 12.4.2.2. Fixation de l'hème et de la flavine 540
  - 12.4.2.3. Fixation du substrat 541
  - 12.4.2.4. Mécanisme réactionnel 543
  - 12.5. La triose phosphate isomérase 544
  - 12.5.1. Structure de l'enzyme544
  - 12.5.2. Structure du complexe enzyme-substrat545
  - 12.5.3. Mécanisme réactionnel545
  - 12.6. L'aspartate aminotransférase 550
  - 12.6.1. Propriétés structurales552
  - 12.6.2. Fixation du coenzyme554
  - 12.6.3. Fixation du substrat : changement de conformation de l'enzyme555
  - 12.6.4. Le site actif556
  - 12.6.5. Mécanisme catalytique556
  - 12.7. Les aldolases 559
  - 12.7.1. Propriétés structurales560
  - 12.7.2. Le site actif562
  - 12.7.3. Mécanisme catalytique565
  - 12.8. Conclusions et perspectives 567
  - Bibliographie 570
  - Partie V - Régulation de l'activité enzymatique
  - Introduction579
  - 13 - Régulation par interactions non-convalentes581
  - 13.1. Régulation allostérique 581
  - 13.2. Aspect phénoménologique de la coopérativité 582
  - 13.3. Les modèles phénoménologiques 584
  - 13.3.1. L'équation de Hill584
  - 13.3.2. L'équation d'Adair586
  - 13.4. Le modèle concerté [Monod, Wyman & Changeux, 1965] 588
  - 13.4.1. Définition588
  - 13.4.2. Les systèmes K588
  - 13.4.3. Systèmes V dans le modèle concerté594
  - 13.5. Le modèle séquentiel [Koshland, Néméthy & Filmer, 1966] 595
  - 13.5.1. Définition595
  - 13.5.2. Modèle du tétramère tétraédrique598
  - 13.5.3. Modèle du tétramère carré598
  - 13.5.4. Anticoopérativité600
  - 13.6. Le modèle généralisé 602
  - 13.7. Couplage thermodynamique entre énergie de fixation des ligands (substrats) et énergie d'interaction entre sous-unités 603
  - 13.8. Coopérativité cinétique : modèle de Ricard 605
  - 13.9. Coopérativité et allostérie 607
  - 13.10. Exemples d'enzymes allostériques 608
  - 13.10.1. La glycogène phosphorylase608
  - 13.10.1.1. Régulation allostérique 608
  - 13.10.1.2. Structure de la phosphorylase 612
  - 13.10.2. La phosphofructokinase615
  - 13.10.2.1. Structure de la phosphofructokinase 616
  - 13.10.2.2. Régulation allostérique de la phosphofructokinase 618
  - 13.10.3. L'aspartate transcarbamylase d'E. coli621
  - 13.10.3.1. Effets coopératifs entre les sites catalytiques 624
  - 13.10.3.2. Allostérie - Interactions hétérotropes entre sites régulateurs et sites catalytiques 629
  - 13.10.4. La ribonucléotide réductase633
  - 13.10.4.1. Mécanisme réactionnel 633
  - 13.10.4.2. Structure des ribonucléotide réductases 634
  - 13.10.4.3. Régulation allostérique 637
  - 13.11. Le phénomène de « squatting » 638
  - 13.12. Les enzymes « mnémoniques » 642
  - 13.12.1. Cas d'un enzyme mnémonique à un substrat et un produit643
  - 13.12.1.1. Comportement cinétique 643
  - 13.12.1.2. Aspects thermodynamiques 644
  - 13.12.2. Cas d'un enzyme mnémonique à deux substrats et deux produits645
  - 13.12.3. Le produit de la réaction agit comme effecteur648
  - 13.13. Régulation par interaction protéine-protéine 650
  - 13.13.1. Le système lipase-colipase651
  - 13.13.2. Régulation de l'ornithine transcarbamylase de Saccharomyces cerevisiae par l'arginase656
  - 13.13.3. Les protéine kinases dépendantes du cAMP658
  - 13.13.4. Régulations par interaction avec le complexe calmoduline-calcium662
  - Bibliographie 664
  - 14 - Régulations convalentes 669
  - 14.1. Modifications par protéolyse limitée : activation de précurseurs 669
  - 14.2. Les inhibiteurs protéiques de protéases 670
  - 14.2.1. Inhibiteurs des protéases à serine670
  - 14.2.1.1. Les alpha₂-macroglobulines 670
  - 14.2.1.2. Les inhibiteurs protéiques de protéases possédant un site spécifique de coupure 671
  - 14.2.2. Les inhibiteurs de protéases à thiol678
  - 14.2.3. Les inhibiteurs protéiques de métalloprotéases679
  - 14.2.4. Inhibiteurs protéiques des aspartyl-protéases679
  - 14.3. Régulation par modification chimique 680
  - 14.3.1. Phosphorylation680
  - 14.3.2. ADP-ribosylation683
  - 14.3.2.1. Réaction enzymatique impliquée 683
  - 14.3.2.2. Effets physiologiques 685
  - 14.3.3. Glycosylation686
  - 14.3.4. Adénylation, uridylation688
  - 14.4. Mécanismes d'action des systèmes cascades 692
  - 14.4.1. Définition692
  - 14.4.2. Systèmes cascades irréversibles694
  - 14.4.2.1. La cascade de la coagulation sanguine 694
  - 14.4.2.2. Le système du complément 698
  - 14.4.3. Cascades cycliques701
  - 14.4.3.1. Cascades monocycliques 701
  - 14.4.3.2. Les systèmes cascades bicycliques 706
  - 14.4.3.3. Les systèmes cascades multicycliques 709
  - 14.5. Les inactivations irréversibles 710
  - 14.5.1. Les protéasomes710
  - 14.5.1.1. Protéasome 20s 711
  - 14.5.1.2. Protéasome 26S 713
  - 14.5.2. Les caspases et le processus d'apoptose714
  - Bibliographie 717
  - 15 - Enzymes multifonctionnels, complexes multienzymatiques et canalisation métabolique719
  - 15.1. La phosphoribosylanthranilate isomérase-indoleglycérolphosphate synthase 720
  - 15.1.1. Structure de l'enzyme de E. coli721
  - 15.1.2. Structure du site actif723
  - 15.1.3. Propriétés fonctionnelles726
  - 15.2. La tryptophane synthase 727
  - 15.2.1. Propriétés fonctionnelles727
  - 15.2.2. Structure de l'enzyme732
  - 15.2.3. Etude d'un mutant conduisant à l'obstruction du canal734
  - 15.3. La protéine CAD 736
  - 15.3.1. Les premiers enzymes de la voie de biosynthèse des pyrimidines736
  - 15.3.2. Aspects structuraux738
  - 15.3.3. Propriétés fonctionnelles738
  - 15.4. La carbamylphosphate synthétase 739
  - 15.4.1. Propriétés fonctionnelles739
  - 15.4.2. Propriétés structurales740
  - 15.4.3. Le tunnel741
  - 15.5. Le complexe de la pyruvate déshydrogénase 742
  - 15.5.1. Propriétés fonctionnelles742
  - 15.5.2. Propriétés structurales744
  - 15.5.3. Rôle des domaines lipoamide dans la canalisation du substrat747
  - 15.6. La synthétase des acides gras 748
  - 15.6.1. Propriétés fonctionnelles749
  - 15.6.2. Caractéristiques structurales750
  - 15.7. Complexes multienzymatiques transitoires et phénomène de canalisation 755
  - Bibliographie 763
  - Partie VI - Enzymologie en milieu structuré
  - Introduction767
  - 16 - Localisation et compartimentation cellulaires 769
  - 16.1. Localisation des enzymes dans les compartiments cellulaires 769
  - 16.2. La concentration cellulaires des macromolécules 773
  - 16.3. Interactions des enzymes avec les constituants cellulaires 775
  - 16.3.1. Enzymes membranaires775
  - 16.3.2. Enzymes associés au cytosquelette778
  - 16.3.3. Enzymes associés aux parois végétales779
  - 16.4. Compartimentation des métabolites 779
  - 17 - Cinétique des réactions enzymatiques catalysées par des enzymes immobilisés 783
  - 17.1. Equation fondamentale du couplage 783
  - 17.2. Boucles d'hystérésis dans les réactions impliquant un couplage diffusion-réaction 786
  - 17.3. Contraintes électrostatiques sur les enzymes immobilisés 788
  - 18 - Théorie du contrôle des voies métaboliques 791
  - 18.1. Contrôle d'une voie métabolique linéaire à l'état stationnaire 791
  - 18.1.1. Coefficients de contrôle792
  - 18.1.2. Coefficients d'élasticité et relation de connectivité793
  - 16.1.3. Approches expérimentales796
  - 18.2. Contrôle d'un cycle métabolique 798
  - Bibliographie 804
  - Conclusions et perspectives 807
  - Bibliographie 810
  - Bibliographie générale 813
  - Constantes physiques 815
  - Index 817
Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre