Contribution a l'etude de la modulation l'activite enzymatique de quelques hydrolases par des additifs glucidiques et des polyols

• Auteur / Autrice : Mondher Mejri
• Direction : Mohamed Mathlouthi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Reims

Résumé

Ce travail porte sur l'effet des sucres et polyols sur les comportements cinetiques d'une protease, la thermolysine de bacillus thermoproteolyticus et de deux glycohydrolases, la pullulanase de bacillus sp. 3183 et l'inulinase d'aspergilus niger. Les travaux ont consiste a determiner les parametres cinetiques et en particulier l'efficacite catalytique (k c a t/k m) en milieu tampon et en presence d'additifs, a etudier les propriete physico-chimiques (activite de l'eau, viscosite) et spectroscopiques (infrarouge, raman, micro-ondes) des milieux reactionnels. Il ete possible de monter que l'efficacite catalytique (k c a t/k m) des enzymes varie en fonction de la concentration de l'additif present dans le milieu reactionnel. Nous avons trouve que la thermolysine est plus activee par les sucres et les polyols que la pullulanase et l'inulinase. Il semble donc, qu'en plus d'un effet du au micro-environnement, les molecules polyhydroxylees, ont un effet specifique sur l'activite des enzymes. L'energie d'activation de la reaction catalysee par la thermolysine en presence d'additifs est plus faible qu'en milieu tampon. Ceci peut etre du a des facteurs entropiques occasionnes par l'effet des additifs sur la structure de l'eau et l'augmentation de l'ordre dans le milieu reactionnel. Cet effet nous semble un des facteurs responsables de l'activation par le microenvironnement que nous proposons d'appeler solvactivation. Par contre l'augmentation de la viscosite et les contraintes diffusionnelles en presence de fortes concentrations d'additifs peuvent etre responsables de la baisse d'efficacite catalytique (en dessous du niveau obtenu avec le tampon). Nous avons appele ce phenomene solvinhibitions. Par des analyses de spectroscopie infrarouge, nous avons montre que les enzymes sont preferentiellement hydratees en presence des additifs glucidiques et que leurs conformations restent inchangees. Les spectres raman de la thermolysine en milieu concentre en glycerol ne montrent pas non plus de modifications de la structure secondaire de l'enzyme et aucune interaction directe entre l'enzyme et le glycerol n'a ete mise en evidence. Si au cours de ce travail nous avons pu differencier l'effet des additifs polyhydroxyles sur l'activite d'une protease et de deux glycohydrolases, ceci ne peut pas etre generalise a toutes les proteases et les glycohydrolases car un tel effet n'est pas un effet absolu, valable quelle que soit la proteine, mais il depend tres largement de la nature de l'enzyme et de celle de l'additif.