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enzymologie intra 2 > cours 2 > Flashcards

cours 2 Flashcards

(73 cards)

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1
Q

qu’est- ce qui permet une influence du pH sur kcat/km ?

A

l’ionisation des groupes sur l’enzyme libre et sur le substrat

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2
Q

quelles sont les causes de l’influence du pH sur le kcat ou le km ?

A

l’ionisation du substrat, de l’enzyme libre, du complexe ES ou de l’acyl enzyme et, en conséquence, peut dépendre du substrat utilisé

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3
Q

quand l’étude de l’influence du pH sur l’activité de l’enzyme est valable ?

A

seulement dans un intervalle de pH où l’enzyme est stable

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4
Q

où les protéases à cystéines sont-elles présente ?

A

dans une grande variété d’organismes

(Bactéries, virus, parasites, plantes, mammifères)

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5
Q

quels sont les types de protéases à cystéines ?

A
  • cathepsines
  • caspases
  • calpaïnes
  • USP (protéases spécifique de l’ubiquitine)
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6
Q

c’est quoi les calapaïnes ?

A

des protéases à cystéine dépendantes du calcium

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7
Q

c’est quoi les caspases ?

A

des protéases qui coupent après un résidu aspartate.

impliquées dans:

  • plusieurs processus cellulaires (apoptose, prolifération et différentiation)
  • certaines conditions pathologiques (cancer et inflammation)
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8
Q

où peut-on retrouver la diversité chez les cathepsines ?

A

au niveau de
- la distribution dans les tissus
- rôles physiologiques et pathologiques
- la spécificité du substrat
- des aspects structuraux de l’enzyme mature et de son précurseur

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9
Q

quels sont les conséquences du nombre grandissant des protéases à cystéines ?

A
  • possibilité de redondance fonctionnelle
  • plus difficile d’attribuer le rôle physiologique/pathologique d’une enzyme donnée
  • plus difficile de faire l’ingénierie d’inhibiteurs spécifiques
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10
Q

quels sont les cathepsines impliqués dans la dégradation des protéines ?

A

B
C
H
L

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11
Q

quels sont les cathepsines impliqués dans la préparation d’antigènes ?

A

B
L
H

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12
Q

quels sont les cathepsines impliqués dans la dégradation des chaînes légères d’Ac ?

A

S
L
(V,F)

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13
Q

quels sont les cathepsines impliqués dans la régulation (activation des pro-enzymes) ?

A

C

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14
Q

quels sont les cathepsines impliqués dans la résorption osseuse (dégradation de la matrice de collagène de l’os) ?

A

K

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15
Q

quels sont les cathepsines reliées aux maladies osseuses (ostéoporose) ?

A

K

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16
Q

quels sont les cathepsines reliées à la formation de métastase ?

A

B
L

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17
Q

quels sont les cathepsines reliées à l’arthrite rheumatoïdes (dégradation du cartilage articulaire) ?

A

B
K

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18
Q

quels sont les cathepsines reliées aux emphysèmes ?

A

C
S
K

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19
Q

quels sont les cathepsines reliées aux maladies du système immunitaire (asthme, rejet de transplantation) ?

A

C
S
L, (V)

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20
Q

quels sont les cathepsines reliées aux maladies génétiques ?

A

K
C
B

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21
Q

quels sont les cathepsines reliées à la pycnodysostose ?

A

K

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22
Q

quels sont les cathepsines reliées au syndrôme Papillon-Lefèvre ?

A

C

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23
Q

quels sont les cathepsines reliées à l’épilepsie progressive ?

A

cystatine B

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24
Q

quel est l’inhibiteur de la cathepsine ?

A

cystatine B

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25
quel est l'enzyme typique de la classe des protéases à cystéines ?
la papaïne
26
de quoi est formée la papaïne ?
d’une seule chaîne polypeptidique de 212 acides aminés et contient 3 ponts disulfure
27
que suggère l’homologie de séquences des protéases à cystéine provenant de différentes sources ?
que ces enzymes possèdent des structures tridimensionnelles similaires
28
par qui les protéases à cystéines sont inactivées sélectivement ?
par le E-64 (un inhibiteur de source microbienne (isolé de cultures de Aspergillus japonicus))
29
par qui les protéases à cystéines sont inhibées ?
par l’iodoacétate
30
dans le mécanisme des protéases à cystéines, par qui le groupement nucléophile est fourni ?
par une Cys au lieu de Ser
31
quels sont les étapes du mécanisme des protéases à cystéines ?
1. anion thiolate attaque C du C=O et production de l'intermédiaire tétraédrique 2. lente transformation de l'intermédiaire tétraédrique en intermédiaire acyle-enzyme, grâce à l'His159 qui joue le rôle d'acide 3. hydrolyse rapide de l’intermédiaire acyl-enzyme pour donner P2 et régénérer la forme active de l’enzyme.
32
quelle est l'étape limitante du mécanisme des protéases à cystéines ?
formation de l’intermédiaire acyl-enzyme
33
quels sont les composantes de la triade catalytique de la protéase à cystéine ?
1.Asparagine 75 2. Histidine 159 3. Cystéine 25
34
quels sont les composantes de la triade catalytique de la protéase à sérine ?
1. Aspartate 102 2. Histidine 57 3. Serine 195
35
quand l'activité enzymatique est maximale dans le profile pH-activité de la papaïne ?
- lorsque Cys25 est sous forme d’anion thiolate (RS-) - lorsque His59 est sous forme de cation imidazolium (ImH+)
36
comment stabiliser l'intermédiaire instable formé dans le mécanisme d’hydrolyse de peptides par les protéases à cystéine ?
à l’aide de groupements dans la cavité oxyanionique stabiliseront l'intermédiaire en formant des ponts H et vont alors accroître la catalyse
37
la chaîne latérale de quelle acide aminé est impliqué dans la cavité oxyanionique de la papaïne ?
glutamine 19
38
qu'est ce qui constitue une preuve directe du rôle mécanistique de la cavité oxyanionique dans la stabilisation de l’état de transition ?
changements d’énergie libre (ΔΔG) et la diminution de kcat/km causé par les mutations Gln19Ala et Gln19Ser
39
sous quelle condition se font l'hydrolyse des thioimidates en solution ?
à pH acide
40
quelle est la forme du thioimidate au site actif de la papaïne selon les études ?
sous une forme non-protonée
41
que permet l'introduction d'un donneur de proton dans la cavité oxyanionique ?
de favoriser la protonation du thioimidate, le rendant plus réactif, ce qui facilite la catalyse enzymatique des cystéine protéases
42
nomme-moi un un mutant avec un donneur de proton dans la cavité oxyanionique ?
Gln19Glu
43
quelle activité possède le mutant Gln19Glu ?
l'activité nitrile hydrase
44
quelle est la spécificité en P2 de la papaïne ?
la Phe. Elle hydrolyse de façon efficace un substrat possédant une phénylalanine en P2
45
quelle est la spécificité en P2 de la cathepsine B ?
Bien qu’elle hydrolyse de préférence un substrat avec une Phe en P2, elle peut aussi hydrolyser de façon efficace un substrat possédant une arginine en P2
46
qu'est-ce qui a été employée pour changer la spécificité de la papaïne pour lui donner la spécificité de la cathepsine B ?
la mutagenèse dirigée
47
à partir de l’alignement des séquences (papaïne et cathepsine B) et de la structure tertiaire (papaïne), des mutants de la papaïne ont été produits. quelles sont-ils ?
1) le double mutant Val133Ala / Ser205Glu 2) le triple mutant Val133Ala / Val157Gly / Ser205Glu
48
Le « changement » de spécificité de la papaïne pour lui donner la spécificité de la cathepsine B est obtenu avec quelle mutant ?
avec le double mutant Val133Ala / Ser205Glu
49
quelle activité possède la capthesine B ?
une activité carboxypeptidase dipeptidique
50
à quoi l'activité carboxypeptidase dipeptidique, qu’on ne rencontre pas chez la papaïne ni chez les cathepsines L, S et H, a été attribuée ?
à la structure particulière de cette enzyme
51
quel lieu occupe la boucle d'insertion ?
les sous-sites S’ de l’enzyme
52
que contient la boucle d'insertion ?
2 résidus His dans une position où ils peuvent interagir avec le groupement carboxylate du résidu P2’ à l’extrémité C-terminale d’un substrat
53
quelles sont les différences structurales entre la cathepsine B et la papaïne ?
papaïne: endopeptidase cathepsine B: carboxypeptidase dipeptidique présence d'une boucle d'insertion
54
quels sont les nomenclatures des substrats ?
(1) substrat artificiel carboxypeptidase; (2) substrat endopeptidase étendu (ENDO); (3) substrat carboxypeptidase dipeptidique (EXO).
55
quelle est l'influence de la boucle d’occlusion sur l’activité de la cathepsine B envers différents substrats ?
avec boucle d'occlusion (non-mutée) - majoritairement une activité exopeptidase sans la boucle d'occlusion: - perte d'activité exopeptidase - augmentation de l'activité endopeptidase Sa suppression (boucle d'occlusion) (mutation His110Ala / Asp22Ala) transforme l’enzyme en endopeptidase
56
quels sont les 2 sous-sites importants pour l’activité protéase de la cathepsine B ?
Sous-site S2: responsable pour la spécificité pour une Phe en P2 (suffisant pour une activité endopeptidase) Sous-site S2': responsable de la spécificité positionnelle (explique l’activité exopeptidase) résumé: S2 → Coupe à l’intérieur des protéines S2’ → Coupe les extrémités des protéines
57
certaines cathepsines (les exopeptidases) ont d’autres caractéristiques structurales spécifiques que les cathepsines (non exopeptidase). quels sont-ils ?
une obstruction de la cavité de liaison du substrat qui est un déterminant important de la spécificité explication: pour limiter l'accès à l'intérieur de la cavité catalytique, ces enzymes possèdent souvent des structures obstruant partiellement le site actif, empêchant ainsi la fixation de longs peptides.
58
quelles sont les protéases à zinc ?
- protéases bactériennes - protéases et peptidases de mammifères
59
quelles sont les protéases bactériennes ?
thermolysine protéase neutre de B. subtilis Aminopeptidase N de E. coli
60
quelles sont les protéases et peptidases de mammifères ?
Carboxypeptidases A et B (digestion) Aminopeptidase Endopeptidase neutre Métalloendopeptidase
61
quelle est la fonction de la thermolyse ?
elle coupe les liens peptidique en N-terminale d'un résidu hydrophobe
62
quelle est la fonction des ollagénases et stromélysine ?
dégrader de la matrice extracellulaire
63
quelle est la fonction de l'endopeptidase neutre ?
couper les liaisons peptidiques en N- terminal d’un résidu hydrophobe
64
quelle est la fonction du métalloendopeptidase ?
couper les liaisons peptidiques en C terminal d’un résidu hydrophobe
65
le Zn au site actif est complexé à quoi ?
à de2ux histidines, à 1 acide glutamique ainsi qu’à 1 molécule d’eau. Un autre acide glutamique intervient dans la réaction qui n’est pas complexé au zinc.
66
quelle type de peptidases est la carboxypeptidase A ?
une exopeptidase
67
quelle réaction est catalysée par la carboxypeptidase A ?
l'hydrolyse du lien peptidique au C-terminal. L'hydrolyse est accélérée lorsque l'acide aminé en C-terminal a une chaîne latérale aromatique ou hydrophobe.
68
dans le mécanisme d’action de la carboxypeptidase A, le groupe carboxyle C-terminal chargé négativement interagit avec qui ?
avec une arginine (Arg145) chargée positivement
69
dans le mécanisme d’action de la carboxypeptidase A, la chaîne latérale de la tyrosine du substrat est placée où ?
dans une cavité non-polaire au sous-site S1’ de l’enzyme
70
dans le mécanisme d’action de la carboxypeptidase A, le Zn est coordonné à quoi ?
à trois ligands sur l’enzyme : His69, His196 et Glu72 ainsi qu’à O du C=O en position P1 du substrat
71
dans le mécanisme d’action de la carboxypeptidase A, quel type de catalyse a lieu ?
catalyse générale acide-base
72
quels sont les caractéristiques communes aux mécanismes des protéases ?
1) groupement nucléophile qui peut réagir avec le C=O du substrat 2) un acide ou une base pour la catalyse générale acide ou basique 3) des donneurs de ponts H ou une espèce chargée + pour stabiliser l’intermédiaire tétraédrique formé durant la réaction
73
quel est l'état intermédiaire dans la catalyse enzymatique des cystéine protéases, comme la cathepsine B ?
le thioimidate

enzymologie intra 2 (4 decks)

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