Séance 4 : la spécificité enzymatique

TP4 : Étude d’une déficience en carboxypeptidase La carboxypeptidase (CPA) est une enzyme pancréatique impliquée dans la digestion des chaînes peptidiques. Son substrat est le dipeptide (Gly-Tyr) dont elle catalyse l’hydrolyse pour donner deux acides aminés libres. Certains individus ont une CPA inactive ne parvenant pas à fixer ou à catalyser la transformation du substrat.

On souhaite donner une explication moléculaire de cette inactivité et en retrouver l’origine.1) Caractéristiques de la molécule de CPA normale :

Ouvrir le fichier Rastop CPASUB (molécule de CPA avec son substrat) et CPASEUL.Afficher en ruban et squelette carbonéRéorganiser les fenêtres en mosaïque.En utilisant judicieusement le logiciel et en considérant que l’enzyme et son substrat sont considérés comme deux chaînes différentes, faire apparaître de deux couleurs différentes la CPA et son substrat.Faire tourner les molécules pour les comparer.Expliquer ce qui rend possible l’existence du complexe enzyme substrat.

2) Le site actif de l’enzymeLe site actif désigne en catalyse la partie du catalyseur qui va interagir avec le(s) substrat(s) pour former le(s) produit(s).Ouvrir les fichiers Rastop siteseul et site avec substrat sitesub (fichier donnant les acides aminés du site actif de la CPA)Faire apparaître ces acides aminés en boules et bâtonnets Faire apparaître leur légende sous forme d’étiquette (nom et position dans la molécule de CPA)Emettre une hypothèse sur la cause possible de l’inactivité de la CPA.

3) Etude des séquences protidiquesRéduire Rastop et ouvrir Anagène 2. Ouvrir le fichier Anagène ‘’ CPA.edi’’Deux séquences polypeptidiques s’ouvrent.Utiliser les fonctionnalités du logiciel pour comparer ces deux séquences.Votre hypothèse sur la cause possible de l’inactivité de la CPA semble-t-elle valide.

4) Explication moléculaire de l’inactivité de la CPAOuvrir le fichier Rastop mut_cpasub (molécule de CPA inactive)Afficher en ruban et squelette carboné et faire apparaître la CPA et le substrat de deux couleurs différentesEn utilisant les fonctionnalités du logiciel, faire apparaître d’une couleur différente et en sphères, les acides aminés différents de la Cpa inactive.

A l’aide de l’ensemble de l’étude, proposer une explication à l’inactivité de la carboxypeptidase et préciser son origine.

5) Profitons-en pour……Comprendre l’effet de la chaleur sur l’enzymeOuvrir le fichier Rastop c_denaturation (molécule de CPA emmenée à haute température). Noter vos observation.Consulter la page suivante et expliquez pourquoi la chaleur ralenti le fonctionnement des protéines enzymatiques.http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/chimcell/notesmolecules/proteines_2.htm