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L'inhibition mixte

Un inhibiteur mixte interagit avec l’enzyme seule et avec le complexe enzyme-substrat. L’équation double-réciproque de l’inhibition mixte est la suivante :

1/V0 = α'/Vmax + km•α/Vmax • 1/[S]

où α = 1+[I]/kI et α' = 1+[I]/k'I.

Pour l’inhibition mixte, les diagrammes de Lineweaver-Burk révèlent à la fois des pentes et des ordonnées différentes pour différentes concentrations d’inhibiteurs. Pour calculer les paramètres, dans ce cas, 2 nouveaux graphiques doivent être préparés : premièrement, le graphique des ordonnées en fonction des concentrations d’inhibiteurs ; ceci permet d’obtenir K'I et Vmax, comme décrit dans l’inhibition non compétitive. Ensuite, on représente les pentes en fonction des concentrations de l’inhibiteur, ce qui permet de trouver KI. La pente de ce diagramme est km / Vmax, donc en multipliant cette pente avec Vmax déjà obtenu on obtient Km.

À gauche se trouve un diagramme de Lineweaver-Burk avec 1 divisé par V sur l’axe des ordonnées et 1 divisé par la concentration du substrat sur l’axe des abscisses. Le graphique montre l’inhibition mixte sous forme de trois lignes différentes de couleur verte, bleue et rouge. Ces lignes représentent différents tracés avec des concentrations variables d’inhibiteurs et les lignes ont toutes des pentes et des ordonnées différentes. La ligne verte croise l’axe des ordonnées à une valeur plus élevée que les deux autres lignes. La ligne bleue croise l’axe des ordonnées à une valeur inférieure à celle de la ligne verte, mais son intersection avec l’axe des ordonnées est supérieure à celle de la ligne rouge, qui est la ligne dont l’intersection avec l’axe des ordonnées est la plus faible. À droite, un autre graphique montre les intersections en ordonnées de chaque régression linéaire en fonction de la concentration de l’inhibiteur. Le graphique montre qu’à mesure que la concentration d’inhibiteur augmente, les intersections en ordonnées de la ligne de régression linéaire augmentent également

Figure 1 : a) Le diagramme de Lineweaver-Burk illustre l’inhibition mixte. b) Les ordonnées de chaque régression linéaire sont représentées en fonction de la concentration de l’inhibiteur.

L’inhibition non compétitive

Pour le cas particulier de l’inhibition mixte où α = α', c’est-à-dire KI = K'I, le type d’inhibition est appelé inhibition non compétitive. Pour ce cas particulier, l’inhibiteur interagit de manière favorable avec le complexe enzyme-substrat comme il le fait avec l’enzyme seule. Lorsque l’on représente les données cinétiques dans un diagramme de Lineweaver-Burk, une interception commune en x montre que le concurrent est non compétitif [1,2].

L’équation double-réciproque pour une inhibition non compétitive est donc la suivante :

1/V0 = α/Vmax + km-α/Vmax - 1/[S]

où α = 1+[I]/kI Lors du tracé de données cinétiques utilisant un inhibiteur non compétitif, le Km apparent reste le même que le Km réel, et il peut être calculé à partir d'un tracé de Lineweaver-Burk en divisant la pente par l’ordonnée à l'origine [1]. Pour calculer Vmax et KI, les ordonnées des différentes lignes obtenues par régression linéaire des tracés de Lineweaver-Burk à différentes concentrations d’inhibiteurs doivent être indiquées en fonction de la concentration de l’inhibiteur. Lorsque l’ajustement est effectué par régression linéaire, Vmax et KI peuvent être calculés à partir de ce diagramme de la même manière que dans le cas d’une inhibition non compétitive : Vmax est calculé en prenant l’inverse de l’ordonnée à l'origine de cette ligne, et KI est calculé en divisant l’ordonnée à l'origine par la pente.

Les étapes du calcul des paramètres cinétiques lors de l’utilisation d’un inhibiteur non compétitif

  • Préparer les diagrammes de Lineweaver-Burk des données cinétiques et ajuster les données à l’aide de la régression linéaire (1 ajustement par concentration d’inhibiteur).
  • Calculer Km en divisant la pente de l’une de ces lignes par l’ordonnée à l'origine correspondante (Km obtenu ne doit pas dépendre de la ligne utilisée).
  • Tracer les ordonnées de chacun de ces ajustements en fonction de la concentration de l’inhibiteur.
  • Pour calculer Vmax, prendre l’inverse de l’ordonnée à l'origine de ce tracé.
  • Pour calculer KI, divisez l’ordonnée à l'origine de ce tracé par la pente.

Les références

  1. Lehninger, Albert L.; Nelson, David L.; Cox, Michael M. (2008). Principles of Biochemistry (5th ed.). New York, NY: W.H. Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-7108-1.

  2. Atkins, Peter W.; de Paula, Julio; Friedman, Ronald (2009). Quanta, Matter, and Change: A molecular approach to physical chemistry. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-920606-3.

L’inhibition non compétitive

Aperçu de la théorie

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Les inhibiteurs