2.2 Allostérie et dynamique

Question 1

Quelle réaction catalyse la PFK-1?

Answer 1

La transformation de F6P en F16P grâce à l’ATP

Question 2

Régulation allostérique PFK-1

Answer 2

Site actif en état R: F6P + ATP
Sites allostériques
Activation: Mg2+ ADP
Inhibition: PEP ou ATP

Question 3

chez BsPFK 4pfk et 6pfk

Answer 3

4pfk = état R lié au substrat
6pfk = état T lié à l’inhibiteur

Question 4

Chez BsPFK explique le mouvement du site actif de la forme R à la forme T

Answer 4

Forme R: Arg162 + -P6F
Forme T: Glu161- -P6F

Arg attire F6P et Glu le repousse

Question 5

Qu’est ce qui se passe si on change Glu et Arg par Ala?

Answer 5

pas d’effet sur l’inhibition par PEP et réduit un peu (30x) l’affinité pour F6P

Question 6

Différence site actif PFK bact et eucaryote?

Answer 6

Chez eucaryotes, Glu161 remplacé par Ser390 car chaîne + courte et sa polarité n’empêche par F6P de se poser

Question 7

Modèle classique vs biophysique émergent de la dynamique de la catalyse enzymatique

Answer 7

Vue classique: structure détermine fonction

Modèle biophysique: couplage thermodynamique du solvant avec catalyse

structure code dynamique et ensemble déteminent fct

Question 8

Que se passe-t il avec le paysage conformationnel des protéines lorsqu’on change les conditions externes et internes?

Answer 8

Remodelage du paysage conformationnel (variation de l’énergie libre G des diff conformations)

Question 9

Décris les 3 types de mouvements des enymes?

Answer 9

1. Mouvements rapides
   -femtosec
   -atomes/résid
   -mvt aléatoires, entraînés par fluctuations thermodyn de T
2. Fluctuations conformationnelles
   -nanosec
   -domaines protéiques (ex: boucles)
   -déplacement d’un minima E à un autre
3. Changement structurel
   -induit par liaison/dissoc de ligands
   -modif struct enzym
   -impact équilibre thermo et remodelage paysage E

Question 10

V ou F les fluctuation thermiques sont suffisantes pour surmonter la barriere E

Answer 10

F, il faut l’énergie thermodynamique du solvant

Question 11

Méthode pour détecter les résidus conservés (5)

Answer 11

Analyse co-évo séq
Bio-info struct
Approche apprentissage automatique
Validation expérimentale
Analyse comparative

Question 12

C’est quoi les effets à longue portée?

Answer 12

Les effets à longue portée dans les protéines se réfèrent à la capacité d’une perturbation locale, comme la liaison d’un substrat ou un changement de résidu par mutation, d’induire des changements conformationnels ou énergétiques dans des régions éloignées de la protéine

Question 13

Quel type de force permet de transmettre l’énergie à longue portée à travers de la structure protéique?

Answer 13

Force de Van der Waals

Question 14

Quel rôle jouent les réseaux conservés de protéines? (2)

Answer 14

Ils servent de canaux de connectivité à longue portée entre le solvant et le site actif.

Ils permettent de fournir l’énergie d’activation

Question 15

À quoi ressemble le modèle de couplage conformationnel et énergétique entre l’enzyme et le solvant?

Answer 15

Question 16

Comment l’énergie est transferée sans dissipation à travers de l’enzyme?

Answer 16

Grâce aux voies de réseaux conservés

Question 17

V ou F l’énergie vibratoire du mode normal peut être transférée à d’autres modes résonants.

Answer 17

V car son énergie n’est pas perdue par dissipation.

Question 18

C’est quoi un mode normal?

Answer 18

vibration caractéristique à un système

Question 19

V ou F les conformations correctes sont rares

Answer 19

V

Question 19

Décris contact résidu-résidu dans les modes normaux

(hint: signaux allostériques)

Answer 19

Le contact résidu-résidu dans les réseaux conservés permettent de transmettre les signaux allostériques pr le fct protéine

Question 20

Quels sont les 3 sous-états d’une enzyme

Answer 20

1. enzyme non liée
2. enzyme avec substrat et cofacteur (état fondamental)
3. enzyme activée

Question 21

À quoi ressemblent les fluctuations conformationnelles des sous états?

Answer 21

Question 22

Comment s’appellent les fluctuations conformationnelles qui permettent de passer d’un sous état à un autre?

Answer 22

Transition conformationnelle

Question 23

C’est quoi un état conformationnel fonctionnellement pertinent (ss-état)

Answer 23

Configuration de la structure optimisée pour réaliser la fct bio

Leur énergie est plus élevée pour obtenir une interaction plus stable
(états plus énergiquement couteux mais essentiels pour atteindre stabilité)

Question 24

Les fluctuations confo sont elles gardées en tant que partie du pli global de l’enzyme?

Answer 24

oui, si elles sont importantes pour la fonction

Question 25

Résume les points importants de la dynamique sur le plan fonctionnel de lenzyme (4)

(Hint: séq et résidus)

Answer 25

-Mm qd les seq varient les régions éloignées d’une enzyme bougent de façon similaire (aidant la réaction qu’elle catalysent)

-ces régions sont formées de boucles de surface flexibles reliées au site actif par des réseaux conservés de résidus

-les résidus de surface ont souvent de longues chaines lat (augmente collision avec solvant)

-les réseaux conservés montrent des liaisons hydrogènes et des interactions hydrophobes jusqu’au site actif

Question 26

Une mutation sur les résidus de surface aura-t elle un impact sur la catalyse?

Answer 26

Non tant que le résidu muté possède une chaîne lat assez longue pour faciliter couplage avec solvant

Question 27

Une mutation sur les résidus faisant partie des réseaux conservés aura-t elle un impact sur la catalyse?

Answer 27

Non tant que le résidu muté ne perturbe pas les interactions LH ou hydrophobes

Question 28

Peut-on augmenter l’Activité cat d’une enzyme?

Answer 28

Si on augmente l’énergie cat en couplant les mouvements du solvant à travers les réseaux conservés oui.

note: pas tous les mouvements sont propices