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L'inhibition non-compétitive

Un inhibiteur non compétitif interagit avec le complexe enzyme-substrat, mais pas qu’avec l’enzyme seule. Pour une inhibition non compétitive, l’équation double-réciproque est la suivante :

1/V0 = α'/Vmax + Km/Vmax • 1/[S]

où α' = 1+[I]/K'I

Cette équation indique que la représentation graphique doublement réciproque des données cinétiques enzymatiques avec des concentrations variables d’un inhibiteur non compétitif devrait donner une ligne droite avec des ordonnées variables, mais avec les mêmes pentes (figure 1). Dans les essais de cinétique enzymatique avec un inhibiteur non compétitif, la constante Km et la vitesse Vmax apparentes changent lorsque la concentration de l’inhibiteur augmente [1].

À gauche, 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 diagramme présente l’inhibition non compétitive sous la forme de trois lignes différentes de couleur verte, bleue et rouge. Ces lignes représentent différents graphiques avec des concentrations variables d’inhibiteurs non compétitifs et les lignes ont les mêmes pentes. Cependant, les trois lignes se croisent à des endroits différents sur l’axe des ordonnées. 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 plus élevée que celle de la ligne rouge, qui est la ligne avec l’intersection en ordonnée la plus basse. 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 y de la ligne de régression linéaire augmentent également

Figure 1 : a) Le diagramme de Lineweaver-Burk montre l’inhibition non compétitive. b) Les ordonnées de chaque régression linéaire sont tracées en fonction de la concentration de l’inhibiteur.•

Le calcul de K'I, Km et Vmax

Lorsqu’on travaille avec un inhibiteur non compétitif, aucun paramètre ne peut être calculé à partir des courbes initiales de Lineweaver-Burk. Pour calculer les différents paramètres, les ordonnées de ces courbes doivent être tracées en fonction de la concentration de l’inhibiteur :

ordonnéenon compétitive = α'/Vmax = 1/Vmax + 1/Vmax • 1/KI • [I]

Ce diagramme devrait donc donner une ligne droite avec une ordonnée à l'origine 1/max et une pente 1 / (Vmax - KI). KI peut donc être calculé en divisant la pente de cette ligne droite par l’ordonnée à l'origine. Vmax peut également être calculé à partir de cet ajustement, en prenant l’inverse de l’ordonnée à l'origine. Puisque les diagrammes initiaux de Lineweaver-Burk avaient les mêmes pentes, Km / Vmax, Km peut maintenant être calculé en multipliant ces pentes avec Vmax obtenu à partir du tracé des ordonnées en fonction des concentrations d’inhibiteurs.

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 en utilisant la régression linéaire (1 ajustement par concentration d’inhibiteur).

  • 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 graphique par la pente.

  • Pour calculer Km, retournez aux premières courbes de Lineweaver-Burk, prenez la pente d’une de ces courbes (la pente doit être la même, ou proche, pour toutes les courbes), et multipliez-la par Vmax.

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.

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