Cinétique enzymatique - Dynamique de transformation

Cet article aborde 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. Les cinétiques particulières obtenues pour des systèmes enzymatiques complexes, comme pour le protéasome ne sont pas envisagées. Les traitements mathématiques des données les plus utilisés sont également rappelés.

Les travaux poursuivis par Victor Henri et Adrian Brown au début du XX ^e  siècle ont représenté les vitesses initiales obtenues pour une réaction enzymatique en fonction des différentes concentrations de substrat et permis d’ajuster les points expérimentaux à une courbe hyperbolique. Les auteurs ont ainsi émis l’hypothèse de l’établissement préalable de l’intermédiaire réactionnel enzyme substrat indispensable au déroulement de la réaction enzymatique.

Cette hypothèse a été relancée précisément par Michaelis et Menten, puis par Briggs et Haldane. Cependant, le modèle mathématique obtenu ne permettait pas d’expliciter le fonctionnement de toutes les enzymes. En parallèle, Hill a décrit que la courbe de fixation du dioxygène à l’hémoglobine (une protéine non enzymatique) en fonction de la pression partielle en dioxygène correspondait à une courbe de type sigmoïde. Par la suite, il a été montré que des catalyseurs protéiques étaient capables de transformer leur(s) substrat(s) en suivant ce même modèle de sigmoïde. Ce n’est que dans les années 1960, que Monod, Wyman et Changeux d’une part, et Koshland de l’autre, proposèrent des modèles moléculaires pour expliquer l’allostérie. Ensuite, des cinétiques plus complexes de transformation de substrat(s) par des enzymes ont été décrites.

Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire et un tableau des notations et des symboles utilisés.