La recherche, publiée dans la revue Nature, révèle un nouveau mécanisme par lequel les enzymes peuvent contrôler les réactions chimiques. Ce mécanisme, appelé « sélection conformationnelle », implique que l'enzyme change de forme afin de se lier à une molécule substrat et de catalyser une réaction.
"Il s'agit d'une avancée majeure dans notre compréhension du fonctionnement des enzymes", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Andrei Tokmakoff, professeur de chimie au Collège des Arts et des Sciences de l'UB. "Pendant des décennies, les scientifiques ont cru que les enzymes agissent en réduisant l'énergie d'activation d'une réaction, mais nos recherches montrent que la sélection conformationnelle est également un facteur critique."
L'énergie d'activation est l'énergie nécessaire pour démarrer une réaction chimique. En réduisant l’énergie d’activation, les enzymes peuvent accélérer des réactions qui seraient autrement trop lentes à se produire à température ambiante.
La sélection conformationnelle, quant à elle, implique que l'enzyme change de forme afin de se lier à une molécule substrat. Ce changement de forme crée un environnement spécifique qui permet à l'enzyme de catalyser une réaction.
"La découverte de la sélection conformationnelle comme mécanisme de catalyse enzymatique a des implications importantes pour le développement de nouveaux médicaments et traitements", a déclaré Tokmakoff. "En comprenant le fonctionnement des enzymes, nous pouvons concevoir des médicaments capables d'inhiber ou d'activer des enzymes spécifiques, ce qui pourrait conduire à de nouveaux traitements pour diverses maladies."
L'équipe de recherche a utilisé diverses techniques, notamment la cristallographie aux rayons X, la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire et les simulations de dynamique moléculaire, pour étudier le mécanisme de sélection conformationnelle des enzymes.
Les résultats de l’étude fournissent un nouveau cadre pour comprendre le fonctionnement des enzymes et pourraient conduire au développement de nouveaux médicaments et traitements pour diverses maladies.
Outre Tokmakoff, l'équipe de recherche comprenait le Dr Alexander Mozzhukhin, ancien chercheur postdoctoral du laboratoire de Tokmakoff, et le Dr Yifan Song, actuel chercheur postdoctoral du laboratoire.
