1erSPÉ - spécificité enzyme

Activité 2 : la spécificité des enzymes

Situation

Un patient souffrant d’une pathologie des glandes salivaires est dirigé vers un laboratoire. Au cours des tests cliniques réalisés, on constate que sa salive, malgré la présence d’amylase, est pratiquement incapable d’hydrolyser l’amidon. On fait donc l'hypothèse d'un dysfonctionnement de cette amylase. On cherche à identifier l’origine de ce dysfonctionnement de l’amylase salivaire.

Une enzyme est une protéine agissant comme catalyseur biologique. On appelle substrat toute molécule sur laquelle peut agir une enzyme pour accélérer sa transformation en produit : Substrat ------ enzyme ----→ Produit l’amylase salivaire hydrolyse l’amidon en maltose, glucide constitué de deux glucoses.

La liaison entre l’enzyme et son substrat s’établit au niveau du site actif (zone particulière de l’enzyme, de forme complémentaire au substrat). Seuls certains acides aminés du site actif de l’enzyme assurent une liaison avec le substrat spécifique pour faciliter le déroulement de la réaction.

L’amylase salivaire est une chaîne protéique dont certains acides aminés forment le site actif. On sait que certains acides aminés du site actif sont indispensables au fonctionnement de l’enzyme : • acides aminés impliqués dans l’hydrolyse de l’amidon : Asp197, Glu233, Asp300 • acides aminés impliqués dans la liaison au substrat : Trp58, Trp59, Tyr62

Proposer une stratégie de résolution réaliste, permettant de déterminer l’origine du dysfonctionnement de l’amylase salivaire du patient, en traitant des données moléculaires. Appeler le professeur pour vérification

Indiquer le mot de passe fourni par le professeur

Introduire le mot de passe

Indiquer l'acide aminé muté suivi de sa position dans la séquence

Ex : ALA89

Observation des molécules dans Libmol

→ « ASF » = amylase fonctionnelle + amidon → « ASP » = amylase non fonctionnelle + amidon

1- Cliquer ici et telecharger les 2 molécules du dossier

2 fenêtres Libmol s'affichent pour pouvoir comparer facilement les 2 molécules

2- Cliquer ici pour ouvir Libmol

Pour accéder au menu : mettre la première fenêtre en plein écran (en cliquant sur ce bouton ) → le menu apparaît → cliquer sur "charger un fichier local" → importer une des 2 molécules → réduire la fenêtre pour pouvoir répéter l'opération avec l'autre fenêtre.

Avant de continuer, demander au professeur le tableau à compléter

Protocole

Revenir en plein écran sur la première molécule. - Commandes – Représenter Bâtonnets - Colorer par chaîne afin de distinguer l’amylase (en rouge bordeaux) et l’amidon (en blanc). - Commandes – Sélectionner l’amidon Glucide – Représenter Sphères. - Séquences – Désélectionner la chaîne B (amidon) - Sélectionner l'acide aminé 58 de la chaîne A, cliquer sur Sphères et colorer en bleu, désélectionner l'acide aminé puis recommencer l'opération pour chaque acide aminé du tableau. - Cliquer sur la chaîne A, puis déselectionner les acides aminés du tableau, cliquer sur "Masquer/montrer" Recommencer l'opération pour la 2ème molécule.

En colorant les uns après les autres ces acides aminés, vous révélez les acides aminés qui entourent le substrat = acides aminés du site actif de l’enzyme .

Une fois fini, cliquez sur la flèche pour commencer à rédiger le compte rendu

Rédaction du compte rendu

Pivoter les molécules afin d'obtenir un angle permettant une comparaison efficace. - Sans fermer Libmol, créer un document Word nommé « enzyme_nomélève1_nomélève2 ». - Faire des captures d’écran des deux complexes afin de les coller dans votre fichier. - Légender et titrer le plus précisément possible les captures d’écrans. - Sous ce travail, rédiger un petit texte expliquant pourquoi l’amylase normale est spécifique d’un seul substrat et pourquoi l’amylase de certains individus est non fonctionnelle.

Enregistrer votre fichier et l'importer dans le drive à l'adresse suivante : bit.ly/retourCR