Inhibition non covalente

[papamaster]

Salut,

Dans la roneo, le prof parle d'inhibition non covalente reversible. Or il dit que les inhibiteurs non competitif et incompetitif agissent de maniere irreversible. Pas tres logique etant donne que l'inhibiteur ne se fixe pas indefiniment au complexe. Je pense qu'il y a une erreur mais j'aimerais bien une confirmation.

Merci

[Dimi]

Salut !

Moi je pensait que les inhibiteurs étaient réversibles .. en tout cas c'était comme ça l'année dernière ^^.

[daphné]

salut!


alors quand on dit que l'inhibition non covalente est réversible, c'est parce que l'inhibiteur se lie à l'enzyme par une liaison non covalente (donc réversible)
la réaction E + I <-> EI est réversible, l'inhibiteur peut se détacher de l'enzyme

maintenant l'inhibition elle-même ne sera pas toujours réversible selon si l'on modifie Km ou Vm, c'est-à-dire selon si l'on modifie un paramètre dépendant ou indépendant de [S]

x inhibiteur compétitif: agit sur Km
. j'ai mon inhibiteur qui augmente Km jusqu'à K'm
. or Km (et K'm) dépend de [S]
. en augmentant la concentration en substrat je peux lever l'inhibition
. c'est logique car l'inhibiteur se fixe au même endroit que le substrat. donc si j'augmente la quantité de substrat, et que j'augmente l'affinité de l'enzyme pour le substrat (en diminuant K'm), et bien l'inhibiteur se fera virer de l'enzyme par le substrat, qui reprendra sa place


x inhibiteur non compétitif et inhibiteur uncompétitif: agissent sur Vm
. mais Vm est indépendante de [S]
. j'aurai beau augmenter la concentration en substrat autant que je veux, ça ne changera rien


-> bilan:
. la liaison inhibiteur-enzyme est non covalente, donc réversible
. l'inhibition ne pourra pas forcément être levée:
- ça se traduit au niveau des paramètres: une modification de Km est réversible en augmentant [S] / une modification de Vm est irréversible car Vm est indépendante de [S]


j'espère que c'est bon

[papamaster]

Salut,

Je te remercie de ta reponse et je vois a quoi tu fais allusion sur la diapo. Cependant, il me semble bien, malgre la fleche du prof qui est unidirectionelle, que l'inhibiteur s'accroche au complexe enzyme/substrat de maniere reversible (non-competitif ou incompetitif). En d'autres termes, tu as beau diminuer la vitesse de la reaction, celle-ci va tout de meme aller a son terme. En effet, au fur et a mesure que le produit est forme (reaction [ES] → [P] qui est irreversible) le complexe ESI tend vers la production de ES (apres que l'equilibre soit atteint).
En gros je suis d'accord avec ce que tu as dit mais il me semble bien que l'inhibiteur n'est toujours pas attache de maniere definitive au complexe ES.
C'est pour ca que j'aimerais avoir la confirmation d'un tuteur que c'est bel et bien ce que le prof a dit.

Merci

[papamaster]

desole, j'avais pas vu tes deux dernieres lignes. donc oui je suis d'accord avec le fait qu'ajouter du substrat ne changera rien donc l'inhibition n'est pas levee (qui n'est pas equivalent a irreversible comme mentione dans la roneo)
Es-tu d'accord?

[daphné]

re!


j'ai édité mon premier message parce que je m'étais mal exprimée sur l'histoire de ESI..
la formation du complexe ESI est réversible (tout comme la formation du complexe EI)

et je crois avoir compris ce qui te gênais, donc je devrais pouvoir mieux te répondre^^ (dernière tentative, après je laisserai faire les tuts )

le côté réversible/irréversible c'est pour dire que quand l'inhibiteur est fixé à l'enzyme:
. dans un cas on pourra déplacer l'inhibition (inhibiteur compétitif, on augmente la concentration en substrat -> on arrive à rapprocher K'm de Km)
. dans l'autre cas on ne peut rien faire pour déplacer l'inhibition, on n'arrivera pas à modifier V'm puisque V'm ne dépend pas de la concentration en substrat

maintenant l'inhibiteur pourra toujours se détacher de l'enzyme! (d'où le nom "non covalent")
. et heureusement! pour réguler les voies métaboliques, il vaut mieux que l'inhibition soit réversible pour pouvoir désactiver/activer une réaction, selon les besoins de la cellule


après quand tu dis

tu as beau diminuer la vitesse de la reaction, celle-ci va tout de meme aller a son terme. En effet, au fur et a mesure que le produit est forme (reaction [ES] → [P] qui est irreversible) le complexe ESI tend vers la production de ES (apres que l'equilibre soit atteint).

x dans le cas des inhibiteurs non compétitifs et uncompétitifs, quand on forme le complexe ESI, on a une modification structurale du complexe ES, et la réaction ne pourra pas être initiée.
-> la forme ESI est inactive

. mais il restera quand même une certaine proportion de ES sans inhibiteur, qui permettra la formation de produit

c'est ce qui se traduit par l'abaissement de Vm:
. une partie des complexes ES est liée à l'inhibiteur, donc est inactive (complexe ESI)
. il y a moins de complexe ES "libres" pour former du produit

et là on aura beau augmenter la concentration en substrat, ça ne changera rien
. les complexes ESI resteront inactifs
. la vitesse de réaction n'augmentera pas puisque Vm ne dépend pas de [S]

après la force de l'inhibiteur dépendra de son Ki, et de sa concentration
si tu as
. un Ki très faible, donc une grande affinité de l'enzyme pour l'inhibiteur
. et une forte concentration en inhibiteur
tu formeras plein de ESI, il te restera peu de complexes ES libres pour former du produit, et Vm sera nettement abaissée


est-ce que c'est plus clair?

[daphné]

desole, j'avais pas vu tes deux dernieres lignes. donc oui je suis d'accord avec le fait qu'ajouter du substrat ne changera rien donc l'inhibition n'est pas levee (qui n'est pas equivalent a irreversible comme mentione dans la roneo)
Es-tu d'accord?

j'étais en train de taper mon long message quand tu as envoyé celui-là désolée^^

alors effectivement comme je le dis juste au-dessus, l'inhibition non covalente est une inhibition réversible (et c'est tout son intérêt dans la régulation des voies métaboliques, que l'on doit activer/inactiver selon les besoins)

après quand on dit "lever" l'inhibition, c'est lever l'effet de l'inhibition en quelque sorte, donc on raisonne quand l'inhibiteur est fixé sur l'enzyme, et on regarde si en augmentant la concentration en substrat on peut ramener le paramètre modifié (Km ou Vm) à la normale

mais l'inhibiteur peut partir quand il veut de l'enzyme, et ça c'est le caractère non covalent!

voilou

[papamaster]

merci et desole pour le derangement.

[daphné]

le forum est là pour ça
et ça permet de réfléchir à son cours, donc c'est cool!

[Alistair]

La réponse de Daphné est très bonne !

Pour résumer :
- Les inhibiteurs qu'ils soient compétitifs, incompétitifs ou non compétitifs se fixent de manière réversible à l'enzyme : par des liaison non covalentes (hydrogène, ioniques, ...) ...

1) pour un inhibiteur compétitif, c'est le cas le plus simple : le substrat et l'inhibiteur se fixent au niveau du même site DONC il y a compétition entre le substrat et l'inhibiteur pour se fixer sur l'enzyme. Si la quantité de substrat est très grande, on peut considérer que la quantité d'inhibiteur est nulle puisque la compétition est très "déloyale" (ex : 1 molécule d'inhibiteur pour 10000 molécule de substrat) donc statistiquement l'enzyme ne va fixer que du substrat ! De plus il y un équilibre entre substrat libre et substrat sous forme de complexe ES qui va forcer la libération de l'inhibiteur et la fixation du substrat à l'enzyme.
Par le calcul : vous avez Vr = (Vm x S)/(Km x (1+I/Ki) + S)... Si S est très très grand le terme Km x (1 + I/Ki) est négligeable devant S on a Vr = Vm x S / S = Vm Inhibition levée

2) Les inhibiteurs non compétitifs et incompétitifs sont aussi liés à l'enzyme pas des liaison non covalente. Là encore il y a un équilibre entre inhibiteur libre et inhibiteur lié à l'enzyme ! Si on déplète la solution en inhibiteur libre le complexe EI ou EIS libère I ^^ Et l'inhibition est levée !
Vérifiez que si I est très bas, le terme (1 + I/Ki) tend vers 1 ^^ Donc aurevoir l'inhibition

- Après seule l'inhibition de compétitive peut être levée par augmentation de la quantité de substrat !

Retenez que ces 3 types de régulation sont des inhibitions réversibles à l'opposé de régulations qui touchent à des liaison covalentes (sauf la régulation covalente par la fixation de phosphates sur des zones régulatrices des enzymes) :
- la protéolyse limitée (ex : la trypsine qui clive la proélastase etc...)
- Certains types de régulation covalente non étudiées en PAES qui conduisent la fixation irréversible de groupements au niveau du site actif des enzymes (cyanure, méthyles, nucléotide,...). Je vous le dis pcq vous allez voir ce type d'item dans les annales, donc ne soyez pas étonnés
- l'inhibition par substrat suicide qui n'est plus au programme de PAES : un faux substrat se fixe de manière covalente à l'enzyme au niveau de son site actif et bloque complétement la fixation d'un vrai substrat ET l'activité catalytique... vous verrez aussi ça dans les annales ^^

[daphné]

merci pour le complément d'info!

l'inhibition par substrat suicide qui n'est plus au programme de PAES

ils trouvent quand même des noms énormes en bioch'

[Alistair]

Héhé ^^ oui mais pour l'avoir étudié un peu ça porte très bien son nom