Biochimie, biotechnologies

Enzymes (amylase, polyphénoloxydase). Structures tridimensionnelles par JMOL
أنزيمات. معاينة في البعد الثالث

Les enzymes sont des protéines assurant la catalyse biologique. L'amylase et la polyphénoloxydase appartiennent aux hydrolases et oxydoréductases, respectivement. Leur visualisation 3D par JMOL permet de localiser les structures derrière leurs fonctions


الأنزيمات (إنظيمات، خمائر) مركبات ذات طبيعة بروتينية تتوسط لتسريع التفاعلات الكيميا ئ ية. كلمة إنزيم مشتقة من اليونانية (en داخل و zyme خميرة). حتى اليوم ،تم اكتشاف آلاف ا لأ نزيمات حيث استخلصت من كائنات حية مختلفة ذات مصادر نباتية وحيوانية وأحياء دقيقة. قدتحتوي خلية حية واحدة على نحو 1000 أ نزيم مختلف، يختص كل واحد منها في تسريع تفاعل كيميائي معين. المزيد من المعلومات  في كتاب علوم الحياة - بيوكيمياء 


Exemple 1: Amylase


L'amylase est une enzyme digestive qui brise les polysaccharides (saccharidase). Cette enzyme agit sur les sucres à chaînes longues comme l'amidon qui sont coupés en petites unités de maltose (voir visualisation des sucres par JMOL). L'amylase se trouve dans la salive et le suc pancréatique. Elle est synthétisée par les fruits pendant la maturation (ce qui leur donne un goût sucré). Pour son activité l'enzyme exige la présence d'ions Ca++ et Cl-.
L'amylase objet de cette étude, provient de l'orge. Elle est montrée sous un état complexé avec un 'faux substrat'; l'acarbose qui est un pseudotetrasaccharide analogue structural de l'amylose (composante de l'amidon).


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Coloration تلوين

 


L'acarbose est utilisé comme médicament pour traiter le diabète de type 2 (diabète non insulino-dépendant). Pour sélectionner l'acarbose, suivez les opérations: 1/ Clic droit de la souris sur le complexe amylase et visualiser sous batonnets (0%) --> 2/ Selectionner --> 3/ Hetéro --> 4/ Par HETATM --> 5/ AF1, DAF et visualiser sous sphères (100%).. On peut visualiser Béta-D-Glucose et les atomes de Calcium de la même façon.


Etude des liaisons دراسة الروابط

amylase-acarbose

Exemple 2: Polyphénoloxydase


La polyphénoloxydase (PPO) est une enzyme d'oxydation des phénols en présence de l'oxygène.

Polyphenoloxydase (enzyme)

Elle est caractérisée par la présence de deux chaînes avec un atome de cuivre (Cu++), chacune. Au niveau du site actif, le cuivre de chaque chaîne est coordonné avec 3 histidines. Cette étude concerne l'enzyme compléxée avec un inhibiteur (faux substrat); la thiourée. Voir la structure de la catécholoxydase, une polyphénoloxydase ci dessous

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Coloration تلوين

Pour sélectionner le le cuivre sur la représentation ci dessous, suivez les opérations: 1/ Clic droit de la souris sur le complexe enzyme-ligand et visualiser sous batonnets (0%) --> 2/ Selectionner --> 3/ Hetéro --> 4/ Par HETATM --> 5/ CU-COPPER (II) ION et visualiser sous sphères (100%). Faire de même pour sélectionner la thiourée avec 5/ URS-N-PHENYL-THIOUREA et visualiser sous sphères (100%).


Etude des liaisons دراسة الروابط

catécholoxydase (PPO)

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Exercices


1. Combien de feuillets béta et de d'hélices alpha contient la PPO ?: Clic droit sur la souris et selectionne 'style' puis 'combinaison' puis 'cartoon' et faire le compte des alpha et beta

2. Visualiser tous les acides aminés acides (polaires chargés - (Asp et Glu) de la carboxypeptidase: d'abord choisir un style de la molécule qui vous permettra de distiguer les AA acides du reste de l'enzyme: clic droit de la souris sur la molécule ---> 'style' --> 'combinaison' --> 'fil de fer'. Ensuite selectionner les AA acides: clic droit sur la souris ---> 'selectionner' --> 'proteine' --> 'résidus acides'.

A cette étape vous ne voyez pas de changement. Pour distinguer les AA acides du reste de la molécule, il faut les visualiser sous une forme différente de celle de la molécule entière: clic droit de la souris sur la molécule ---> 'style' --> 'combinaison' --> 'bâtons'. En pointant la souris sur un élément vous lisez directement en bas de la page le nom de l'AA. Ici ce sont des Asp (acide aspartique) et des Glu (acide glutamique).


JMOL, Rastop
معاينة جميع الجزيئات ب


Liens utiles:


- Mécanismes moléculaires de catalyse
- Polysaccharides (amidon, ..)
- Polyphénoloxydase 3D
- Polyphénoloxydase (examen)


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livre 'Sciences de la vie. Protéines et Enzymes', Baaziz 2013, 306 pages, ISBN : 978-99-54-32-663-3
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Sciences de la vie. Protéines et Enzymes

sucres
Livre 'Structures et Métabolisme des sucres', M. Baaziz, 2018, 360 pages, 2018, ISBN : 978-9920-35-345-8 + DVD mis à jour + Assistance.
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