Qu'est-ce que « Inhibiteurs » ? — Biologie

Définition 13.9 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 13 — Enzymes et catalyse biochimique

Un inhibiteur abaisse la vitesse d’une enzyme. Les inhibiteurs irréversibles se lient par covalence et détruisent définitivement l’activité de l’enzyme (les neurotoxiques sur l’acétylcholinestérase, la pénicilline sur l’enzyme qui réticule la paroi bactérienne, l’aspirine sur l’enzyme qui fabrique les prostaglandines). Les inhibiteurs réversibles se lient par des liaisons faibles et peuvent être éliminés par lavage ; selon l’endroit où ils se lient :

compétitif : l’inhibiteur ressemble au substrat et occupe le site actif ; il augmente le $K_m$ apparent (du facteur $1 + [I]/K_i$ ) et laisse $V_{\max}$ inchangé — assez de substrat le déloge ;
non compétitif : l’inhibiteur se lie ailleurs et gâche la catalyse, que le substrat soit fixé ou non ; il abaisse $V_{\max}$ et laisse $K_m$ inchangé — aucune quantité de substrat n’en vient à bout ;
incompétitif : l’inhibiteur ne se lie qu’au complexe $ES$ ; $V_{\max}$ et $K_m$ diminuent tous deux.

$K_i$ , la constante de dissociation de l’inhibiteur, mesure sa puissance : plus elle est basse, plus il est fort.

Représentations de Lineweaver–Burk avec les deux inhibiteurs courants. Un inhibiteur compétitif fait pivoter la droite autour de son intersection avec l’axe des y (V_ inchangé, K_m augmenté) ; un inhibiteur non compétitif la fait pivoter autour de son intersection avec l’axe des x (K_m inchangé, V_ abaissé). — Représentations de Lineweaver–Burk avec les deux inhibiteurs courants. Un inhibiteur compétitif fait pivoter la droite autour de son intersection avec l’axe des $y$ ( $V_{\max}$ inchangé, $K_m$ augmenté) ; un inhibiteur non compétitif la fait pivoter autour de son intersection avec l’axe des $x$ ( $K_m$ inchangé, $V_{\max}$ abaissé).

Exemples

Exemple 13.10 (La compétition comme médicament)

Le méthanol est inoffensif jusqu’à ce que l’alcool déshydrogénase du foie le transforme en formaldéhyde et en acide formique, qui rendent aveugle et tuent. Le traitement est l’éthanol : un substrat concurrent de $K_m$ plus faible, qui occupe l’enzyme pendant que le méthanol est excrété inchangé. Les statines sont des inhibiteurs compétitifs, ressemblant à l’état de transition, de l’enzyme qui engage le carbone vers le cholestérol ; les sulfamides ressemblent au substrat d’une enzyme bactérienne qui fabrique le folate, que l’humain ne fabrique pas et dont il ne manque donc pas.

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Exemples

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