Les enzymes sont des catalyseurs biologiques qui accélèrent les réactions chimiques dans les organismes vivants. Pour ce faire, ils diminuent l’énergie d’activation d’une réaction, qui est l’énergie nécessaire pour démarrer la réaction. Les enzymes y parviennent en fournissant un environnement spécifique pour que la réaction ait lieu, ce qui inclut la liaison aux réactifs et leur orientation de manière à rendre la réaction plus susceptible de se produire.

Les mécanismes exacts par lesquels les enzymes catalysent les réactions ont fait l'objet de nombreuses recherches. Dans une étude récente, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont utilisé une combinaison de techniques expérimentales et informatiques pour révéler comment les mouvements des enzymes contribuent à leur activité catalytique.

Les chercheurs ont étudié une enzyme appelée cytochrome c oxydase, responsable de la dernière étape de la chaîne de transport des électrons, processus par lequel les cellules génèrent de l'énergie. La cytochrome c oxydase est un grand complexe protéique qui contient plusieurs ions métalliques, dont le cuivre et le fer. Les chercheurs ont découvert que les mouvements de ces ions métalliques sont essentiels à l'activité catalytique de l'enzyme.

Les chercheurs ont utilisé une technique appelée cristallographie aux rayons X résolue dans le temps pour capturer les mouvements des ions métalliques dans la cytochrome c oxydase alors qu'elle catalysait une réaction. Ils ont découvert que les ions métalliques vibrent selon un modèle spécifique qui aide à rassembler les réactifs et à les orienter de manière à rendre la réaction plus susceptible de se produire.

Les chercheurs ont également utilisé des simulations informatiques pour modéliser les mouvements des ions métalliques dans la cytochrome c oxydase. Ils ont constaté que les simulations reproduisaient avec précision les données expérimentales et fournissaient des informations supplémentaires sur le rôle des mouvements des ions métalliques dans la catalyse enzymatique.

Les résultats de cette étude apportent de nouvelles informations sur les mécanismes par lesquels les enzymes catalysent les réactions. Ces informations pourraient être utilisées pour concevoir de nouvelles enzymes ou pour améliorer l’efficacité des enzymes existantes.

Source :

* [Des chercheurs révèlent comment les mouvements enzymatiques catalysent les réactions](https://www.berkeley.edu/news/media/releases/2021/01/enzyme-motions-catalyze-reactions)