La principale différence entre les métalloenzymes et les enzymes activées par un métal est que les métalloenzymes ont un ion métallique fermement lié comme cofacteur, alors que les ions métalliques des enzymes activées par un métal ne sont pas fermement liés.
L'activité de certaines enzymes dépend des ions métalliques car ces ions métalliques agissent comme des cofacteurs. Ces enzymes appartiennent à deux grandes catégories, les métalloenzymes et les enzymes activées par les métaux. Par conséquent, ces enzymes sont différentes les unes des autres en fonction de la présence ou de l'absence d'ions métalliques étroitement liés. Discutons plus en détail de ces enzymes.
Que sont les métalloenzymes ?
Les métalloenzymes sont des enzymes qui contiennent un ion métallique étroitement lié. Cet ion métallique forme des liaisons covalentes coordonnées avec les acides aminés de l'enzyme ou avec un groupement prosthétique. De plus, il agit comme un coenzyme et confère l'activité de l'enzyme. Lorsque l'on considère l'emplacement de l'ion métallique dans l'enzyme, il se produit généralement dans une région spécifique de la surface de l'enzyme. Par conséquent, l'ion ne perturbe pas la liaison du substrat avec le site actif. Parfois, les enzymes ont besoin de plus d'un ion métallique pour leur activité. En de rares occasions, ils nécessitent également deux ions métalliques différents. Les métaux les plus couramment impliqués dans ce processus sont Fe, Zn, Cu et Mn. Les métalloenzymes contenant des centres métalliques autres que le fer (centres non hémiques) sont largement répandues dans la nature.
Figure 01: Action enzymatique
Exemples de métalloenzymes:
- L'amylase, la thermolysine sont liées aux ions Ca2+
- Dioldehydrase, glycerol déshydratase sont liés avec Co2+
- Cytochrome c oxydase, la dopamine-b-hydroxylase contient du Cu2+
- Catalase, nitrogénase, peroxydase, succinate déshydrogénase contient Fe2+
- Arginase, histidine-ammoniac lyase, pyruvate carboxylase contient du Mn2+
Que sont les enzymes activées par les métaux ?
Les enzymes activées par les métaux sont des enzymes qui ont une activité accrue en raison de la présence d'ions métalliques. La plupart du temps, ces ions métalliques sont monovalents ou divalents. Cependant, ces ions ne sont pas étroitement liés à l'enzyme comme dans les métalloenzymes. Le métal peut activer le substrat, s'engager ainsi directement avec l'activité de l'enzyme. Ces enzymes nécessitent des ions métalliques en excès. Ex: environ 2 à 10 fois plus élevée que la concentration de l'enzyme. C'est parce qu'ils ne peuvent pas se lier avec l'ion métallique de façon permanente. Cependant, ces enzymes perdent leur activité lors de sa purification.
Exemples d'enzymes méta-activées:
- La pyruvate kinase nécessite K+
- Phosphotransférases nécessite Mg2+ ou Mn2+
Quelle est la différence entre les métalloenzymes et les enzymes activées par les métaux ?
Les métalloenzymes sont des enzymes qui contiennent un ion métallique étroitement lié. Comme caractéristique unique, ils ont un ion métallique fermement lié comme cofacteur. De plus, ces enzymes nécessitent un ou deux ions métalliques liés à une région spécifique de la surface de l'enzyme pour leur activité. Les enzymes activées par les métaux sont des enzymes qui ont une activité accrue en raison de la présence d'ions métalliques qui ne sont pas fermement liés. C'est la principale différence entre les métalloenzymes et les enzymes activées par les métaux. Autrement dit, contrairement aux métalloenzymes, les enzymes activées par un métal n'ont pas d'ion métallique fermement lié comme cofacteur. En plus de cela, ces enzymes nécessitent une forte concentration d'ions métalliques autour d'elles.
Résumé – Métalloenzymes vs Metal Activated Enzymes
L'enzyme, dont l'activité dépend de la présence d'ions métalliques, est de deux types; ce sont des métalloenzymes et des enzymes activées par des métaux. La différence entre les métalloenzymes et les enzymes activées par un métal est que les métalloenzymes ont un ion métallique fermement lié comme cofacteur, alors que les ions métalliques des enzymes activées par un métal ne sont pas fermement liés.
