Cinétique enzymatique

Choisissez un modèle d’inhibition réversible, réglez Vmax et Km, puis calculez. Pour un modèle avec inhibition, réglez aussi la concentration d’inhibiteur libre I et sa constante d’inhibition Ki. La limite de S se trouve sous Plage du graphique. Déplacez la sonde de substrat ou saisissez une concentration exacte de substrat libre S ; cela change les vitesses affichées sans modifier les courbes. Effacer le résultat conserve les saisies. Une valeur de S au-delà d’une limite de graphique réduite reste invalide jusqu’à correction.

Il s’agit d’une comparaison de modèles choisis, et non d’une méthode pour identifier un mécanisme d’inhibition expérimental. L’outil décrit des vitesses initiales à un seul substrat, dans des conditions fixes, avec S et I libres effectivement non consommés et une réaction inverse due au produit négligeable. Il ne modélise ni l’évolution dans le temps, ni la coopérativité, ni l’inhibition partielle ou irréversible, ni l’ajustement à des données expérimentales. Vmax est en µM/s ; S, I, Km et Ki sont en µM.

La vitesse est v = Vmax·S/(α·Km + α′·S). Sans inhibition, α = α′ = 1. L’inhibition compétitive a α = 1 + I/Ki et α′ = 1 : S et I se lient de façon mutuellement exclusive, ce qui n’implique pas nécessairement le même site de liaison. L’inhibition incompétitive est associée au complexe enzyme–substrat et a α = 1, α′ = 1 + I/Ki. L’inhibition non compétitive pure a α = α′ = 1 + I/Ki, ce qui représente une affinité égale de l’inhibiteur pour l’enzyme libre et le complexe enzyme–substrat.

Les paramètres apparents sont Vmax,app = Vmax/α′ et Km,app = α·Km/α′. L’inhibition compétitive laisse Vmax inchangé et augmente Km. L’inhibition non compétitive pure diminue Vmax et laisse Km inchangé. L’inhibition incompétitive diminue les deux du même facteur. Km est la concentration de substrat à la moitié de la vitesse asymptotique correspondante ; ce n’est pas en général une constante d’affinité ou de liaison.

La courbe grise en tirets est la référence et la courbe bleue est le modèle choisi. Les losanges marquent (Km, Vmax/2), lorsque ces points sont dans le graphique. Un court trait pointillé marque le Vmax asymptotique du modèle ; la courbe n’a pas à l’atteindre au bord droit. Un cercle gris creux et un point bleu montrent les vitesses à S choisi. L’inhibition vaut 100·(v sans − v modèle)/(v sans). À S = 0 les deux vitesses sont nulles, donc ce pourcentage n’est pas défini.

Exemple : Vmax = 100 µM/s, Km = 25 µM, I = Ki = 50 µM et S = 100 µM donnent 80 µM/s sans inhibition, environ 66.6667 en compétitif, 40 en non compétitif pur et 44.4444 en incompétitif. Dans ce dernier cas, Vmax,app = 50 µM/s et Km,app = 12.5 µM, donc v = 25 µM/s à S = 12.5 µM.

Les limites de saisie sont des limites d’affichage : Vmax, Km, Ki et la limite de S vont de 0.001 à 10000 dans les unités indiquées ; I va de 0 à 10000 µM et la sonde de 0 à la limite de S. Ce ne sont pas des plages de validité expérimentale universelles. Les calculs se font localement dans votre navigateur.

Sources : IUBMB, Symbolism and Terminology in Enzyme Kinetics (1981) ; Assay Guidance Manual, Mechanism of Action Assays for Enzymes.

Sans inhibition ou avec I = 0, les courbes et valeurs identiques ne sont affichées qu’une fois.