COMPLEXE ENZYME – SUBSTRAT
D'après Jacques Barrère, Lycée Paul-Louis Courier, Tours

On sait que : • Les enzymes sont des catalyseurs d'une très grande efficacité. • Au cours d’une réaction enzymatique, le substrat se transforme progressivement (phénomène progressif nécessitant 3 à 5 minutes) en présence de l’enzyme qui reste inchangée. • Il y a spécificité entre enzyme et substrat. Il y a spécificité de la réaction catalysée par une enzyme donnée. • Plus il y a de substrat disponible, plus la réaction est longue, mais plus la vitesse initiale est élevée. Au-delà d'une certaine concentration de substrat, la vitesse initiale n'augmente pas avec la concentration en substrat.
On cherche à : • Comprendre comment l'enzyme agit sur son substrat. • Expliquer la cinétique enzymatique
On pense qu'il y a interaction précise, au niveau moléculaire, entre enzyme et substrat.

Protocole d'observation :

On propose de travailler sur la carboxypeptidase, enzyme digestive responsable de l'hydrolyse de la liaison peptidique en position C-terminale. Pour cela, on dispose du résultat de deux observations en diffraction aux rayons X, d'une part de l'enzyme seule, d'autre part de l'enzyme en présence de son substrat, un dipeptide glycine-tyrosine.

NB : afin d'éviter que l'enzyme ne transforme trop vite le substrat qui lui est présenté, ce dernier est ajouté par diffusion au cristal réalisé à partir d'une solution sursaturée d'enzyme.

Rédigez un compte rendu informatique en intégrant (dans des tableaux) des images issues de Rastop.

1. A partir de l'observation de l'enzyme seule et/ou de l'enzyme mise en présence de son substrat, validez l'hypothèse formulée ci-dessus.

Fichiers à utiliser : • CPA.PDB : enzyme seule • CPA-SUB.PDB : enzyme et substrat
Conseils :
Utilisez la fonction permettant de colorer spécifiquement les chaînes de la molécule.

2. Montrez que le substrat vient se loger dans une "cavité" déjà présente dans