[résolu] enzymes allostériques

[oxaloacétate]

Salut

Alors il y a PLEINS de trucs que je comprends pas sur les enzymes allostériques. Je vais essayer de poser mes questions clairement même si c'est pas clair du tout dans ma tête ^^ :

On a vu que :
- Si la concentration de l'effecteur (positif ou négatif) augmente, la concentration en complexe enzyme-effecteur va augmenter donc la concentration en enzyme libre va diminuer (sous forme T si l'effecteur était négatif et sous forme R s'il était positif), ce qui entraîne la transition allostérique vers la forme en question.
- Et que la régulation par les effecteurs peut se traduire par une variation de l'affinité du substrat pour l'enzyme (si de type K) ou de la vitesse maximale (si de type V).
--> Donc si j'ai bien compris, les inhibiteurs ont 2 rôles : quand ils se fixent, en plus de diminuer la concentration d'enzyme libre, ils jouent leur rôle de modulateur ? Parce que le prof ne parle jamais de ces 2 rôles en même temps donc c'est bizarre, il ne fait jamais le rapport entre les 2…

Ensuite ce que je comprends pas, c'est le lien avec ça (ce qu'il nous a expliqué) et les modèles de Koshland et Changeux.
--> 1e chose :
selon le prof : c'est parce que la concentration en enzymes (par exemple R) diminue suite à la fixation de l'effecteur, que les enzymes de l'autre forme (T) passent sous cette forme ( R)
selon les 2 modèles : c'est l'enzyme elle-même, sur laquelle l'effecteur se fixe, qui fait sa propre transition suite à la fixation de l'effecteur

--> 2e chose :
selon le prof : l'effecteur positif a plus d'affinité pour l'état R et l'effecteur négatif pour l'état T
selon Koshland ^^ : l'effecteur positif se fixe sur l'enzyme T et la fait basculer vers l'état R (et inversement)

--> 3e chose :
selon Changeux : cette fois la fixation de l'effecteur correspond bien à ce que le prof nous a dit, mais alors dans ce cas c'est pas logique parce que ça voudrait dire que la fixation d'un inhibiteur par ex, donc sur la forme T, va favoriser la transition vers la forme R

Voilà, merci d'avance à celui qui aura le courage de me répondre ! ...

[oxaloacétate]

Up

[oxaloacétate]

Up ! Mon pauvre message je le retrouve tjs tout en bas ^^
C'est fou on dirait que les mots on un poids... Plus le message est LONG, plus il descend vite vers la bas sur le forum

[oxaloacétate]

J'espère que j'aurai une réponse avant le concours quand même...

[oxaloacétate]

Up...

[Brom]

Bah franchement je sais pas, personnellement j'garderais la version du prof, de une parceque c'est ce qu'il attendra en reponse, et de deux c'est plus facile a comprendre perso
c'est a dire allos + => ssur Er => Er-effecteur ==> baisse Er => deplace equilibre vers Er ...; nfin tu vois quoi j'vais pas refaire les diapos ^^

[Alistair]

Oups dsl je vous répond ce soir sans faute !

[Alistair]

Slt ! Alors désolé du temps de réponse, mais tu poses une très bonne question à laquelle il est délicat de té répondre puisqu'elle traduit une succesion d'imprécisions et de lapsus dans le cours d'enzymologie...

Premièrement : on va évacuer le cas de la théorie séquentielle de Koshland parcequ'elle est un peu à part ! On va parler d'un effet homotrope positif (substrat = substrat + effecteur)
Dans cette théorie, tu as une enzyme allostérique avec plusieurs protomères disposés de manière symétrique. Disons que ces protomères sont tous sous forme T. Lorsque le substrat arrive, il se rapproche de l'enzyme, s'y fixe. Cette fixation va induire une modification de la conformation de l'enzyme qui induit elle même une modification de la conformation du substrat. Tu te retrouves avec une complexe ES (ou protomère-substrat plutôt puisqu'on est dans le cas d'une enzyme allostérique) sous une conformation contrainte, haute en énergie : c'est la forme R (conformation totalement adaptée à la catalyse). Donc tu vois qu'ici, c'est la fixation du substrat sur le protomère T qui va faire changer le protomère de conformation (transition allostérique de T vers R).
Tu as donc un complexe asymétrique avec un protomère R et les autres T. Il se trouve que selon Koshland, la transition allostérique du protomère va influer sur les autres protomères : le protomère à côté va un peu de changer de conformation ! Il va avoir une affinité supérieur pour le substrat. Il va donc plus facilement fixer le substrat et ainsi passer lui aussi en conformation R. Celui facilite encore plus la fixation de substrat sur les autres protomères ! Eon passe petit à petit d'une enzyme toute T à une enzyme toute R avec des intermédiaires mixtes et des constantes K de dissociation plus en plus petite (affinité augmente !).
Là je parle de l'effet homotrope positif, dans l'effet hétérotrope positif c'est pareil sauf que le substrat ET l'effecteur ont ce rôle de facilitation de la transition T vers R et donc de la propagation de la transition. Les inhbiteurs se fixent sur R et provoque la transition R --> T...

Maintenant passons au modèle concerté de Monod, Wyman et Changeux : c'est le modèle classique.
Ici, on considère que les enzymes allostériques sont soit toute R soit toute T ! Donc en l'absence de substrat, tu as :
- de l'enzyme T0 (on va die que que T0 correpond au moment ou l'enzyme est sous forme T et qu'elle ne fixe RIEN)
- de l'enzyme R0 (pareil mais sous forme R)
Il y a un équilibre entre ces deux formes T0 <=> R0 (propre à l'enzyme)

Maintenant, on va parler de l'effet homotrope positif :
tu mets du substrat, le substrat se fixe sur R0 uniquement tu obtiens de l'enzyme R1 (avec UN substrat fixé)
Tu as donc une modification de l'équilibre T0 <=> R0 transition de T0 vers R0 pour maintenir l'équilibre : toute une enzyme T0 va se transformer en R0
A ce moment là, tu as :
- du R0 et du T0 en équilibre
- du R1 et du T1 en équilibre (l'enzyme R ayant fixé un substrat (R1) est aussi en équilibre avec un équivalent T1)
La conséquence est que petite à petit tu vas faire passer tout tes T0 en R0 à mesure que le substrat se fixe sur R0 et force la transition allostérique ! Tu formes du R1 en permanence.
Le substrat a donc deux choix :
- se fixer sur du R0 (mais on commence à en manquer car on formé bcp de R1)
- se fixer sur R1 (il y en a bcp !)
En se fixant sur R1, on obtient du R2 ^^et l'équilibre entre T1 et R1 est modifié transition de T1 et R1
Tu obtiens bcp de R1 qui va fixer du substrat donc on forme bcp de R2.
R2 est en équilibre avec T2... Le substrat va alors se fixer sur :
- R0 (il y en a pesque plus)
- R1 (il y en a presque plus non plus...)
- R2 pour former du R3
on favorise la transition T2 vers R2 ^^
le substrat va alors se fixer sur du R3 etc...

C'est le sens de cette diapo ^^ au fur et à mesure à partir de R0 et par ce jeu de modification d'équilibre tu vas pouvoir favoriser la formation de la forme active R ayant fixé le plus de substrat ! Tu vois aussi que la symétrie est conservé : l'enzyme passe de T vers R en entier à chaque fois

Si on parle de l'effet hétérotrope positif : c'est pareil sauf que l'effecteur et le substart modifient l'équilibre et force le passage de T vers R. Si l'effet est homotrope négatif, l'inhibiteur se fixe sur T et provoque la transition de R vers T !

Dernière chose : Tout ce qui est décrit jusqu'à présente c'est du système K. On ne fait que vous citer le système V : dans ce cas R et T ont la même affinité pour le substrat mais une Vmax différente. Dans ce cas, un effecteur positif va se fixer sur R et provoquer la transition vers R et cette enzyme R fixera le substrat de la même manière que T mais le transformera plus vite

Voilà !! ça va mieux ?

[oxaloacétate]

MERCI BCP !!
Alala... j'avais pas DU TOUT compris ça comme ça.. ! C'est incroyable, t'expliques bcp mieux que le prof
Faut vraiment que tu le remplaces l'année prochaine

Alors, il y a juste 2 petits trucs qui me perturbent :
- sur la diapo, j'arrive pas à comprendre le sens de la flèche rouge ?
- et, tu as dit que dans l'effet hétérotrope (dans les 2 modèles), le substrat ET l'effecteur agissent. Pourtant il me semble que le prof a dit que dans l'effet hétérotrope, le substrat n'a qu'un rôle de substrat (il ne se fixe que sur le site catalytique de l'enzyme), et l'effecteur est différent du substrat (il se fixe sur le site régulateur). Contrairement à l'effet homotrope où le substrat à 2 rôles : substrat (s'il se fixe sur le site catalytique) ou effecteur (s'il se fixe sur le site régulateur) --> Est ce que c'est encore une fois un truc que j'ai mal compris ? ^^

Voilà, en tout cas merci encore pour ce message très détaillé, ça m'a vraiment éclaircie sur pleins de points où j'avais en fait rien compris

[Alistair]

Merci ^^ aaah ça me plairait bien mais bon... Un jour peut être

1) La flèche rouge t'indique l'évolution de ton pool d'enzyme, mais elle n'est pas hyper clair j'avoue
Au début tu as majoritairement de l'enzyme T0 (inactive sans substrat) puis au fur et à mesure le substrat se fixe sur R0, tu formes de l'enzyme R1 (donc de l'enzyme R ayant fixé un substrat). La forme T0 va quasiment disparaitre car il y a transition vers R0, le R0 fixe du substrat et devient du R1.
Il y alors un nouvel équilibre entre des enzymes T1 et R1 (il se met place tout seul par la loie d'action de masse). Cette fois il est un peu plus en faveur de la forme R que de la forme T (car la forme T est peu adapté au substrat donc la forme T1 est moins stable que T0)
Les substrat s'il y en a suffisamment vont se fixer sur R1 pour former R2 ! Donc de l'enzyme T1 devient R1 et au final tu te retrouves avec surtout du R2. Encore une fois tu as un équilibre entre T2 et R2... Encore plus en faveur de R que le précédent équilibre.
BREF de proche en proche tu te retrouves avec des enzymes dont tous les SA sont occupés (l'enzyme marche à fond) : pour l'exemple donné (4 protomère), ça correspond aux forme R4 et T4... Ici, l'équilibre sera +++ en faveur de R4
Tu es partie d'une majorité de T0 et tu retrouve avec une majorité de R4 : c'est ce qu'indique l'enzyme !

2) En fait si tu veux, la fixation du substrat sur le SA va tj favoriser la transition.
-Dans l'effet homotrope, le substrat se fixe sur le SA ou le SR, donc il va "doublement" favoriser la transition pour parler schématiquement
- Dans l'effet hétérotrope, le substrat n'est que substrat et sa fixation sur le SA va favoriser la transition de T vers R, mais les effecteurs eux (différents du substrat) peuvent se fixer sur le SR, ce qui peut aboutir à:
une favorisation de la transition T vers R : l'effecteur dans le SR à le même rôle que le substrat dans le SA. En gros l'effecteur se fixe sur la forme R et synergise l'action du substrat : c'est l'effet hétérotrope +
une favorisation de la transition R vers T : l'effecteur dans le SR à le rôle opposé au substrat dans le SA. En gros l'effecteur se fixe sur la forme T et s'oppose à l'action du substrat sur la transition allostérique : c'est l'effet hétérotrope -

[oxaloacétate]

Ok c'est parfait, tout est clair maintenant !
Merci et dsl pour toutes ces questions...