Contexte
Miniaturisation des essais enzymatiques par électrophorèse capillaire

Pour coordonner leurs activités, les cellules doivent transmettre divers signaux impliquant souvent des cascades de signalisations enzymatiques. Toute dérégulation peut entraîner des maladies dont certaines sont très graves telles que le cancer, la maladie d'Alzheimer, le diabète, la neurofibromatose.

La quantification directe des enzymes dans les échantillons biologiques est difficile car ces molécules se trouvent généralement à de faibles concentrations dans ces milieux très complexes. Ainsi, l'enzyme peut être quantifiée à partir de la concentration du produit de la réaction qu'elle catalyse. D'autre part, une réaction enzymatique est caractérisée par des constantes cinétiques telles que la constante de Michaelis- Menten (K_m) qui reflète l'affinité enzyme-substrat. Mesurer ces paramètres permettra de mieux connaître les agents responsables du dysfonctionnement du processus cellulaire, de mieux viser les cibles thérapeutiques et de dépister les maladies à l'état précoce. Cette étude permet ainsi de développer des modulateurs importants de l'activité enzymatique notamment dans les domaines thérapeutique et cosmétique. À ce titre, de petites molécules sont fréquemment employées afin d'inhiber la suractivation de l'enzyme. La détermination de la constante d'inhibition à 50 % (IC₅₀) ainsi que des constantes de vitesse d'association k_on et de dissociation k_off serait primordiale pour l'évaluation de la liaison enzyme-inhibiteur. Les molécules testées pourront par la suite être classées selon leur affinité pour les cibles biologiques, ce qui permettra d'élaborer des pharmacophores fonctionnalisés plus efficaces en se basant sur les relations structure-activité (RSA) et la pharmacomodulation.

Les techniques conventionnelles spectrophotométriques, fluorimétriques ou radiométriques utilisées pour étudier les réactions enzymatiques consomment des quantités considérables d'échantillons et ont un impact environnemental souvent défavorable. Un essai enzymatique doit être économe en réactifs, spécifique, rapide, sensible et quantitatif. L'électrophorèse capillaire (EC) présente de nombreux atouts pour la détermination des constantes cinétiques de diverses familles d'enzymes. Elle a ainsi émergé récemment comme outil de miniaturisation des essais biochimiques puisque la plupart des enzymes intéressantes, notamment d'un point de vue thérapeutique,...