Enzymes
Vue d'ensemble et classification

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Marquise de Sévigné

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Une enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques.


Pratiquement toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes.

Toutefois, certaines biomolécules catalytiques sont constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes, découverts en 1980, dont le nom est formé d'après les mots " acide ribonucléique " et " enzyme ".

  • En effet, l'ARN peut se replier pour former une structure compacte, qui, en formant de cavités, offrent des sites de fixation aux ligands. Des groupements réactifs qui sont alors réorientés catalysent le substrat.
  • En outre, l'ARN, qui peut jouer le rôle de catalyseur et de support de l'information génétique, comme l'ADN, pourrait être à l'origine d'un monde prébiotique où il aurait été le précurseur de toutes les fonctions biologiques. C'est l'hypothèse dite du monde à ARN (RNA world).

Classification des enzymes

Le nom d'une enzyme est souvent dérivé de son substrat ou de la réaction chimique catalyse, avec une terminaison en -ase.

On peut donner comme exemple : les lactases, les alcool déshydrogénases, les protéases, les ADN polymérases… Quelquefois, elle peut se terminer en -ine : pepsine, trypsine, papaïne

L'Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire (IUBMB) ont mis au point une nomenclature des enzymes, la nomenclature EC, qui est composé de EC puis de 4 chiffres (maximum) séparés par un point (Enzyme Nomenclature).

1. Le premier chiffre désigne la réaction chimique catalysée :

A- + B fleche A + B-

A-X + B fleche A + B-X

A-X + H2O fleche A-H + B-OH

  • EC 4 : lyases qui rompent diverses liaisons par d'autres procédés que l'hydrolyse et l'oxydation ;

A-B fleche A + B

A fleche B (isomère de A)

A + B + NTP fleche A-B + NDP + P ou NMP +2P (N étant un nucléotide A par exemple, ATP)

2. Le second chiffre désigne le substrat général impliqué lors de la réaction, par exemple :

  • EC 3.4 : hydrolases actives sur la liaison peptidique ;
  • EC 6.2 : ligases formant un lien entre un carbone et un soufre.

3. Le troisième chiffre désigne le substrat spécifique impliqué, par exemple :

4. Le quatrième chiffre désigne le numéro de série de l'enzyme, par exemple :

Les enzymes qui ont une structure différente, mais qui catalysent la même réaction chimique, sont appelés isoenzymes (ou isozymes) et peuvent avoir un même numéro.

Toutes les ADN polymérases partagent le même numéro EC 2.7.7.7.

Certaines enzymes peuvent être classées sous plusieurs numéros si elles possèdent plusieurs sites actifs différents.

L'uridine monophosphate synthétase (UMPS) comprend une sous-unité orotate phosphoribosyltransférase (EC 2.4.2.10) et une sous-unité orotidine-5'-phosphate décarboxylase (EC 4.1.1.23).

Dans le cas particulier des protéases, qui sont comprises dans les hydrolases, leur mécanismes d'action et la nature de leur résidu catalytique permet leur classification.

Biologie cellulaire et moléculaireConstituants de la celluleBiochimie
ProtidesGlucidesLipidesHormones
EnzymesPeptidasesKinasesPhosphatasesProtéines G
Transport membranaireMoteurs moléculairesVoies de signalisation

Bibliographie
  • Marieb E. N. - Anatomie et physiologie humaines - De Boeck Université, Saint-Laurent, 1054 p., 1993
  • Maillet M. - Biologie cellulaire - Abrégés de Masson, 512 p, 2002
  • Lodish et coll - Biologie moléculaire de la cellule - De Boeck Supérieur, Saint-Laurent, 1207 p., 2014