En biochimie, le substrat est une molécule sur laquelle une enzyme actes. Les enzymes catalysent les réactions chimiques impliquant le ou les substrats. Dans le cas d’un substrat unique, le substrat se lie au site actif de l’enzyme et un complexe enzyme-substrat est formé. Le substrat est transformé en un ou plusieurs produits, qui sont ensuite libérés du site actif. Le site actif est alors libre d’accepter une autre molécule de substrat., Dans le cas de plusieurs substrats, ceux-ci peuvent se lier dans un ordre particulier au site actif, avant de réagir ensemble pour produire des produits. Un substrat est dit « chromogène » s’il donne naissance à un produit coloré lorsqu’il est actionné par une enzyme. Dans les études histologiques de localisation enzymatique, le produit coloré de l’action enzymatique peut être vu au microscope, dans des sections minces de tissus biologiques. De même, un substrat est dit « fluorogène » s’il donne naissance à un produit fluorescent lorsqu’il est actionné par une enzyme.,
Par exemple, la formation de caillé (coagulation de présure) est une réaction qui se produit lors de l’ajout de l’enzyme rennine au lait. Dans cette réaction, le substrat est une protéine de lait (par exemple, la caséine) et l’enzyme est la rennine. Les produits sont deux polypeptides qui ont été formés par le clivage du substrat peptidique plus grand. Un autre exemple est la décomposition chimique du peroxyde d’hydrogène réalisée par l’enzyme catalase. Comme les enzymes sont des catalyseurs, elles ne sont pas modifiées par les réactions qu’elles effectuent. Le ou les substrats, cependant, sont convertis en produits., Ici, le peroxyde d’hydrogène est converti en eau et en oxygène gazeux.
E + S S − − ES ES ES EP EP − -yle E + P {\displaystyle {\ce {{E}+ S <=> ES − > EP <=> {E}+ P}}}
- Où E est une enzyme, S est un substrat et P est un produit
Alors que les première (liaison) et troisième (dissociation) étapes sont, en général, réversibles, l’étape intermédiaire peut être irréversible (comme dans les réactions de rennine et de catalase mentionnées ci-dessus) ou réversible (par exemple, de nombreuses réactions dans la voie métabolique de la glycolyse).
En augmentant la concentration de substrat, la vitesse de réaction augmentera en raison de la probabilité que le nombre de complexes enzyme-substrat augmente; cela se produit jusqu’à ce que la concentration enzymatique devienne le facteur limitant.
promiscuityEdit de substrat
Bien que les enzymes soient généralement très spécifiques, certaines sont capables d’effectuer une catalyse sur plus d’un substrat, une propriété appelée promiscuité enzymatique. Une enzyme peut avoir de nombreux substrats natifs et une spécificité large (par exemple, oxydation par le cytochrome p450s) ou il peut avoir un seul substrat natif avec un ensemble de substrats non natifs similaires qu’il peut catalyser à un taux inférieur. Les substrats avec lesquels une enzyme donnée peut réagir in vitro, en laboratoire, ne reflètent pas nécessairement les substrats physiologiques et endogènes des réactions de l’enzyme in vivo. C’est-à-dire que les enzymes n’effectuent pas nécessairement toutes les réactions dans le corps qui peuvent être possibles en laboratoire., Par exemple, alors que l’amide hydrolase d’acide gras (FAAH) peut hydrolyser les endocannabinoïdes 2-arachidonoylglycérol (2-AG) et anandamide à des taux comparables in vitro, la perturbation génétique ou pharmacologique de FAAH élève l’anandamide mais pas le 2-AG, ce qui suggère que le 2-AG n’est pas un substrat endogène in vivo pour le FAAH. Dans un autre exemple, les N-acyl taurines (NAT) augmentent considérablement chez les animaux perturbés par le FAAH, mais sont en fait des substrats de FAAH pauvres in vitro.,
Sensitivitedit
Les substrats sensibles, également appelés substrats à indice sensible, sont des médicaments qui montrent une augmentation de l’ASC ≥5 fois avec de puissants inhibiteurs d’indice d’une voie métabolique donnée dans les études cliniques d’interaction médicamenteuse (DJD).
Les substrats sensibles modérés sont des médicaments qui montrent une augmentation de l’ASC ≥2 à<5 fois avec des inhibiteurs d’index forts d’une voie métabolique donnée dans les études cliniques de DDI.,
Interaction entre Substratsmodifier
Le métabolisme par le même isozyme du cytochrome P450 peut entraîner plusieurs interactions médicamenteuses cliniquement significatives.
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