Portal de Periódicos da CAPES

Etude cinétique de l'action de la trypsine sur la β-lactoglobuline native ou dénaturée par la chaleur

1956; Elsevier BV; Volume: 22; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/0006-3002(56)90225-6

1878-2434

Françoise Labeyrie,

Proteins in Food Systems

On a comparé, à plusieurs températures comprises entre 20 et 45°C, les constantes de Michaelis et les vitesses maxima, dans la réaction d'hydrolyse par la trypsine de lactoglobuline native et de deux formes “s” et “f” de lactoglobuline dénaturée par la chaleur. On a constaté que pour le substrat natif, KmN est égal à 0.8 · 10−4M et ne varie pas sensiblement avec la température. Pour l'une et l'autre des formes dénaturées, la constante de Michaelis (calculée en prenant comme poids moléculaire celui de la forme native), est trois fois plus faible que la précédente et pratiquement indépendante de la température. Les valeurs relatives des constantes k2 de vitesse de décomposition des complexes enzyme-substrat changent avec la température; en effet, les énergies d'activation sont respectivement 18,600 cal/mol. pour l'hydrolyse de la lactoglobuline native et 14,200 cal/mol. pour celle des formes dénaturées. A partir de ces données, on a calculé les variations d'entropie et d'enthalpie d'activation (selon la théorie des vitesses absolues) qui sont respectivement ΔS∗ = −4.5 cal/degré, ΔH∗ = + 18,000 cal/mol. pour le substrat natif, ΔS∗ = −18 cal/degré et ΔH∗ = + 13,600 cal/mol. pour les substrats dénaturés. On examine et on discute les interprétations qui peuvent être données à ces résultats, étant donné la complexité d'une réaction de protéolyse. Ceux-ci semblent en faveur de l'idée que le processus limitant la vitesse globale correspond à la coupure simultanée, sur la protéine native, d'une liaison peptidique et de trois à quatre des quatre liaisons hydrogène qui maintiennent les deux parties de la chaîne hélicoïdale situées de part et d'autre de cette liaison peptidique, selon le schéma de Pauling et Corey. The mechanism constants and the maximum rates of reaction have been compared at various temperatures between 20 and 45°C for the reaction comprising the hydrolysis of native lactoglobulin by trypsin. The comparisons have also been made for two other forms of lactoglobulin (“s” and “f”) denatured by heat. It was found that for the native substrate, KmN is equal to 0.8 · 10−4M and does not vary appreciably with the temperature. However, for the two denatured forms, the Michaelis constant (calculated with the molecular weight of the native form) is three times as small as that for the native form, and in addition is practically independent of temperature. The relative values for the rate constant of the decomposition of the enzyme-substrate complex change with the temperature. The energies of activation are respectively 18,600 cal/mol. for the hydrolysis of native lactoglobulin and 14,200 cal/mol. for that of the denatured forms. Using these data, the variation of entropy and enthalpy of activation were calculated according to the absolute rate theory and the values found were respectively ΔS∗ = −4.5 cal/degree and ΔH∗ = + 18,000 cal/mol. for the native substrate, ΔS∗ = −18 cal/degree and ΔH∗ = + 13,600 cal/mol. for the denatured substrates. The interpretations which one can give to these results taking into consideration the complexity of proteolytic reactions, are discussed. The results appear to favour the idea that the limiting process of the overall rate corresponds in the native protein to a simultaneous breaking of a peptide linkage and of three out of four hydrogen bonds. These four hydrogen bonds, situated on both sides of the CONH bond, unite the upper part of the helix with the lower one.