Stéréochimie des acides aminés du site actif de la chymotrypsine

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La chymotrypsine (protéase à sérine) est constituée de trois segments d'une même chaîne polypeptidique originelle reliés par des ponts disulfure.

Lorsqu'elle se replie, la chymotrypsine adopte une conformation qui correspond à deux domaines structuraux.

Enzyme substrat substrate enzymologie enzymology active binding site actif amino acid ligand protease serine trypsine chymotrypsine elastase catalyse catalysis etat transition state intermediaire tetrahedrique trou oxyanion hole macromolecular crowding effect biochimej

Source : "Introduction à la structure des protéines" Branden & Tooze (1996), Ed. DeBoeck Universités

  • le domaine N-terminal porte deux des trois acides aminés catalytiques : l'histidine 57 (H57) et l'aspartate 102 (D102).
  • le domaine C-terminal porte la sérine 195 (S195).

Ces 3 acides aminés forment ce que l'on appelle la "triade catalytique" des protéases à sérine.

L'établissement d'un pont salin entre l'acide aminé en position N-terminale (isoleucine 16) et l'aspartate 194 (domaine C-terminal) rapproche les deux domaines structuraux.

Ce changement de conformation permet aux 3 résidus catalytiques d'être idéalement positionnés dans l'espace pour l'acte catalytique.

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Source : "Introduction à la structure des protéines" Branden & Tooze (1996), Ed. DeBoeck Universités

Le positionnement correct du substrat ou d'un inhibiteur comme dans le cas présent est assuré par des liaisons hydrogène additionnelles avec d'autres résidus d'acides aminés (résidus 193, 216 ...).

Le site actif est constitué d'un petit nombre d'acides aminés qui le plus souvent ne sont pas contigus dans l'enchaînement de la chaîne polypeptidique.

Ces acides aminés sont caractérisés par une chaîne latérale dont :

  • la nature chimique (groupement ionisable ou polarisable)
  • et la structure (encombrement stérique)

sont spécifiquement adaptés à la reconnaissance du (ou des) ligand(s).

La stéréochimie qui résulte de cet agencement unique des acides aminés qui constituent le site actif est la cause de la stéréospécificité de reconnaissance entre ces acides aminés et le (ou les) ligand(s).

Figure ci-dessous : la "triade catalytique" des protéases à sérine.

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source : E. Jaspard (2011) - Image réalisée avec CHIMERA - UCSF

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