Cinétique pré-stationnaire et réactions rapides - IBMC

stationnaire : de 10 -7 à 10 -3 M (généralement de 10 -6 à 10 -4 M). Alors que le rapport [S] 0 /[E] 0
peut atteindre ou même dépasser 1000 pour la détermination des cinétiques à l’état
stationnaire, il dépasse rarement 10 pour les mesures à l’état pré-stationnaire.
Lorsque [S] 0 /[E] 0 > 1, chaque molécule d’enzyme réalise plusieurs cycles catalytiques
consécutifs avant que le substrat ne s’épuise (« multiple turnover »). Dans certaines situations,
il peut s’avérer plus simple et/ou avantageux de ne suivre qu’un seul acte catalytique (ou non
catalytique) (« single turnover »). Par exemple, dans les réactions impliquant deux substrats
S 1 et S 2 , en utilisant une concentration saturante d’enzyme par rapport au premier substrat (E 0
> S 1 0), on s’assure que [ES 1 ] 0 = S 1 0, ce qui permet de mesurer aisément le K m réel du second
substrat et le k cat réel de la réaction. Les ARN et ADN polymérases constituent une classe
importante d’enzymes à deux substrats : elles lient d’abord une matrice (ARN ou ADN), puis
un nucléotide (NTP ou dNTP). Un cas intéressant qui impose l’étude des cinétiques en
conditions de « single turnover » est celui du repliement spontané des macromolécules
biologiques (principalement celui des protéines et des ARN). Les méthodes utilisées pour
l’étude de la phase pré-stationnaire des réactions enzymatiques sont aussi utilisées pour
l’étude du repliement des macromolécules.
La phase post-stationnaire
Lors de l’étude des réactions enzymatiques en condition de cycles catalytiques
multiples, à la fin de la réaction, une quantité importante de substrat a été consommée et la
condition [S] >> [E] 0 n’est plus vérifiée. Lorsque [S] n’est plus largement supérieure à K m ,
[ES] diminue, de même que la vitesse de formation du produit. Cette phase, suivant l’état
stationnaire est appelée phase post-stationnaire (Figure 2). Les phases pré- et poststationnaires
sont généralement appelées phases transitoires. L’étude de la phase poststationnaire
est plus compliquée que l’étude de la phase pré-stationnaire et est peu utilisée
pour l’étude des mécanismes enzymatiques. Nous ne nous y intéresserons pas ici.
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