Modèle allostérique MWC (1965) - Allure des courbes et cas particuliers

a. Différentes expressions pour la fonction de saturation

Toute protéine fixant un ligand quelconque

Si la protéine est une enzyme fixant un substrat
    =
    Nombre total de sites occupés par le ligand
 ----------------------------------------------------------------
                 Nombre total de sites
                                      =
              vi
        ---------------
           Vmax

 

         =

        α  .  (1 + α)n-1    +     Lcα . (1 + cα)n-1
---------------------------------------------------------------
             (1 + α)n    +     L . (1 + cα)n
         =
α
            -------------    .   ]
(1 + α)
            cα
.     [ ----------------    .  (1 -) ]
          (1 + cα)

La sigmoïdicité des courbes augmente quand :

  • L augmente : l'équilibre T0 <======> R0 est déplacé vers T0
  • c diminue : l'affinité pour l'état T est plus faible que celle pour l'état R

 

b. Cas particuliers
1er cas : c = 1 L'affinité pour les 2 états conformationnels R et T est la même.
2ème cas : c est très petit
    =
    α  .  (1 + α)n-1
--------------------------
  (1 + α)n    +     L

Dans ce cas, le ligand n'a quasiment aucune affinité pour l'état T.

C'est ce que l'on appelle la fixation exclusive du ligand sur l'état R.

C'est le modèle de transition concertée le plus simple.

3ème cas : L est très petit
    =
      α
------------       =
  (1 + α)

         [S]
-------------------
  (KμR + [S])

L'enzyme existe essentiellement dans l'état R puisque L = [T0] / [R0].

On retrouve l'équation de Henri-Michaelis-Menten.

Il n'y a plus de transition allostérique et la fixation du substrat n'est plus coopérative.

L'enzyme avec n sous-unités se comporte comme n enzymes avec 1 sous-unité.

4ème cas : différentes valeurs de L pour c = 0.                   Voir les courbes

 

c. Allure des courbes

Les exemples qui suivent concernent la PYRUVATE KINASE de Lactobacillus bulgaricus.

(E. Jaspard - CNRS - 1995 - Non publié).

Les mêmes points expérimentaux sont analysés avec des modèles différents :