Les différents modèles d'inhibition possibles

L'article de Trabelsi et al.

d'inhibition de l'enzyme DFR par excès de DHQ. Cett

vitesse de conversion de DHQ à différentes concentrations de substrat, de cofacteur ou d'enzymes, propose 7 modèles différents. Parmi ceux la, nous mettons en avant 2 modèles préférentiels : les modèles 1 et 2.

Modèle 1 : Inhibition provenant soit de la formation d'un complexe DFR par la création d'un complexe ternaire abortif DFR

Chapitre Annexe : Modèle d'inhibition de DFR par excès de substrat

inhibiteurs. Lorsqu'un composé interagit avec l'enzyme et engendre une modification de la ci pour la rendre inopérante, on parle alors de régulation allostérique.

cas de DFR, la réaction fait intervenir un substrat et un cofacteur. Ce dernier fournit l'hydrure qui va permettre la réduction du groupement carbonyle du DHQ. L'enzyme, quant à elle, va permettre la protonation de l'alcoolate pour ainsi former le produit

réaction. Le cofacteur NADPH s'oxyde durant la réaction pour former le NADP+. La montre l'équation bilan de la réaction enzymatique.

: Equation bilan de la réaction enzymatique se déroulant au sein de l'enzyme DFR. En italique est précisée la nomenclature officielle des flavonoïdes.

Dans le cas de DFR, l'étude de Trabelsi et al. montre qu'un excès de substrat (DHQ) peut inhiber l'enzyme et réguler son activité[71]. Ici, l’hypothèse mise en avant serait que le substrat occuperait le site de reconnaissance du cofacteur, inhibant ainsi

l’enzyme. Selon leur étude, les auteurs ont ainsi proposé plusieurs modèles cinétiques pouvant expliquer ce phénomène d'inhibition à haute concentration de substrat. Nous avons tenté d’apporter des éléments de réponse à cette hypothèse et dans ce chapitre seront présentés nos résultats concernant ce phénomène.

Les différents modèles d'inhibition possibles

et al. présente différents modèles pouvant expliquer le phénomène

d'inhibition de l'enzyme DFR par excès de DHQ. Cette étude, basée sur la mesure de la vitesse de conversion de DHQ à différentes concentrations de substrat, de cofacteur ou d'enzymes, propose 7 modèles différents. Parmi ceux la, nous mettons en avant 2 modèles préférentiels : les modèles 1 et 2.

Inhibition provenant soit de la formation d'un complexe DFR

par la création d'un complexe ternaire abortif DFR-NADP+-DHQ. Dans le premier

Chapitre Annexe : Modèle d'inhibition de DFR par excès de substrat

187 inhibiteurs. Lorsqu'un composé interagit avec l'enzyme et engendre une modification de la

ors de régulation allostérique.

cas de DFR, la réaction fait intervenir un substrat et un cofacteur. Ce dernier fournit l'hydrure qui va permettre la réduction du groupement carbonyle du DHQ. L'enzyme, quant à elle, va permettre la protonation de l'alcoolate pour ainsi former le produit de la réaction. Le cofacteur NADPH s'oxyde durant la réaction pour former le NADP+. La Figure

tion enzymatique se déroulant au sein de l'enzyme DFR. En italique est précisée la nomenclature officielle des flavonoïdes.

montre qu'un excès de substrat (DHQ) . Ici, l’hypothèse mise en avant serait que le substrat occuperait le site de reconnaissance du cofacteur, inhibant ainsi l’activité de l’enzyme. Selon leur étude, les auteurs ont ainsi proposé plusieurs modèles cinétiques pouvant expliquer ce phénomène d'inhibition à haute concentration de substrat. Nous avons tenté seront présentés nos

présente différents modèles pouvant expliquer le phénomène e étude, basée sur la mesure de la vitesse de conversion de DHQ à différentes concentrations de substrat, de cofacteur ou d'enzymes, propose 7 modèles différents. Parmi ceux la, nous mettons en avant 2 modèles

Inhibition provenant soit de la formation d'un complexe DFR-DHQ, soit DHQ. Dans le premier

Chapitre Annexe : Modèle d'inhibition de DFR par excès de substrat

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cas, le cofacteur ne peut plus être reconnu dans la cavité soit par gêne de son entrée par le substrat, soit par modulation allostérique induite par ce complexe. Dans le second, on peut imaginer qu’une fois la réaction effectuée, le cofacteur oxydé, NADP+, reste en interaction avec l’enzyme alors que le produit de la réaction, la leucocyanidine (LCC) est sortie du site actif. Alors, si les conditions du milieu consistent en un excès de substrat (DHQ), une molécule de DHQ pourrait interagir avec le complexe DFR-NADP+, avant la régénération de celui-ci, et ainsi former un complexe ternaire abortif.

Modèle 2 : Inhibition par la formation d'un complexe ternaire DFR-DHQ-NADPH abortif ou le complexe DFR-NADP+-DHQ. Dans le premier cas, le DHQ entrerait en premier dans la cavité, suivi du NADPH. Le placement des partenaires biologiques ne correspond pas à celui nécessaire à la faisabilité de la réaction, entraînant une non production de l'enzyme. Le deuxième cas est similaire à celui du modèle 1.

L'article conclut que le mécanisme par inhibition impliquant la formation d'un complexe DFR-DHQ est l'hypothèse la plus probable. Ce type d'inhibition compétitive a déjà été relevée précédemment, mais reste un cas à part et peu étudié[184-186]. Cette régulation de l'activité de l'enzyme en cas d'excès de DHQ permettrait de ne pas accumuler en trop grande quantité la leucocyanidine dans le milieu intracellulaire. En effet, la présence de cette molécule instable et en grande concentration pourrait entraîner des effets néfastes sur la cellule.

Le complexe DFR-NADP+-DHQ est abortif. Cette structure a été cristallisée et est représentée par la structure PDB 2C29. Sa formation est donc possible et mène à un ensemble thermodynamiquement stable, qui expliquerait cette inhibition. Ceci dit, l'étude tend à montrer que la formation d'un complexe DFR-DHQ, en cas d'excès de substrat, était plus en accord avec les résultats cinétiques.

Notre travail s'est donc focalisé sur le modèle impliquant la formation d'un complexe binaire abortif DFR-DHQ. Nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire sur différentes structures de ce complexe, générées initialement par calculs de docking, pour prédire leurs propriétés dynamiques. Dans un second temps, pour estimer l'interaction entre le substrat et l'enzyme, des protocoles de type MM-GBSA ont été appliqués sur les différents systèmes.

Chapitre Annexe : Modèle d'inhibition de DFR par excès de substrat