Diverses pathologies humaines sont en relation avec des dysfonctionnements enzymatiques, traduisant des déficits, des niveaux d’expression anormaux ou des mutations enzymatiques. Ces maladies sont classées en pathologies métaboliques, structurales, informationnelles ou cancéreuses.

La chimie médicinale (ou thérapeutique) a pour but la découverte et la mise au point de nouveaux principes actifs, donc de nouveaux médicaments. L’objectif de cet article est de présenter succinctement les différentes techniques utilisées à ces fins en chimie médicinale. Ainsi, les relations entre la structure et l’activité (RSA), les précurseurs et métabolites, les recherches initiées par les connaissances acquises sur les récepteurs, les inhibiteurs d’enzymes, les relations quantitatives entre la structure et l’activité, la stéréo-isomérie, ou encore les modifications physico-chimiques d’un médicament sont autant d’éléments et d’exemples notables permettant d’illustrer ces techniques.

La vie d'un organisme pluricellulaire comporte de nombreuses interactions, la première s’exerce entre l'organisme et le milieu extérieur grâce au système nerveux, au système endocrinien, aux appareils reproducteurs et aux organes sensoriels. Savez-vous quelles sont les principales familles d’enzymes virales et bactériennes indispensables au fonctionnement du vivant ?

Connaissez-vous les principales enzymes des structures acellulaires virales et des cellules bactériennes procaryotes disposant d’un niveau d’organisation primitif ? Ces enzymes fonctionnent dans un espace restreint qui doit être compatible avec la vie de l’organisme vivant.

Connaissez-vous les principales enzymes indispensables au fonctionnement du vivant ? Au sein des organismes acellulaires, unicellulaires ou pluricellulaires, elles permettent la biosynthèse d’acides nucléiques et de protéines à partir du matériel génétique.

Pour caractériser les inhibitions et les activations des enzymes, la principale technique expérimentale est le suivi cinétique de la transformation des substrats en produits. Les techniques de purification et de mesure d’activité enzymatique, de plus en plus résolutives et fiables, ont permis d’accélérer les recherches dans divers domaines thérapeutiques.

De nature protéique, les enzymes sont des catalyseurs biochimiques présentant des analogies avec les catalyseurs chimiques. Connaître leur structure et leur fonctionnement permet de les exploiter dans les meilleures conditions en vue d’optimiser leur utilisation dans différents domaines industriels.

L’établissement préalable de l’intermédiaire réactionnel enzyme substrat est indispensable au déroulement de la réaction enzymatique. Abordez les cinétiques les plus utiles et les plus courantes observées en enzymologie, ainsi que celles pouvant servir à la caractérisation de nouveaux types d’inhibiteur.

Étudiez la description des structures enzymatiques (primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire) et les méthodes permettant de les établir. Leurs modes de liaisons chimiques et les interactions qu’elles impliquent impactent fortement leurs propriétés physico-chimiques.

Cet article a choisi de mettre en lumière l’importance de l’énantiométrie et de l’isomérie géométrique dans le domaine du médicament. En effet, la stéréochimie des molécules peut entraîner de fortes variations de l’activité pharmacologique et des caractéristiques pharmacocinétiques du médicament (absorption, fixation aux protéines plasmatiques, métabolisme, élimination). Le développement des méthodes de synthèse et de séparation facilite maintenant l’étude des propriétés biologiques propres à chaque énantiomère.