Contribution à l'étude de cycles enzymatiques : applications au dosage et au transport actif de composés biochimiques

par Isabelle Boutelet

Thèse de doctorat en Biophysique

Sous la direction de Jean-Claude Vincent.

Soutenue en 1991

à Rouen .

mots clés

• Réaction cyclique enzymatique
• Membrane artificielle
• Dosage par régénération
• Peroxydase de raifort
• Transport actif
• Déshydrogénase
• Peroxyde d'hydrogène(dosage)
• Superoxyde dismutase
• Transport biologique actif
• NAD (coenzyme)
• Membranes (biologie)

Résumé

Nous avons abordé deux aspects de l'utilisation de cycles enzymatiques: 1) en milieu structuré, un transport actif peut être généré quand les réactions constituant le cycle s'alternent dans l'espace, au sein de la structure active placée dans des conditions asymétriques. Nos modèles de transport de substrats de déshydrogénases nécessitent: le maintien d'un gradient de proton et le confinement dans la structure du cofacteur des déshydrogénases (NAD). Des études de pH-dépendance, puis de diffusion des cofacteurs et substrats des enzymes sélectionnées (alcool et sorbitol déshydrogénases) a travers des membranes commerciales, nous ont permis de tenter un transport actif d'acetyldehyde. Nous avons ensuite conçu un modèle de transport actif de sorbitol, dans lequel les cofacteurs de masse moléculaire élevée (polyacrylate de NAD) sont confinés par des films micro-poreux. Dès que certains problèmes seront résolus, ce système permettra d'extraire de nombreux substrats des déshydrogénases; 2) en milieu homogène, nous avons appliqué le cycle enzymatique faisant intervenir NADH, la péroxydase de raifort et le péroxyde d'hydrogène au dosage de cette dernière espèce, avec un seuil de sensibilité de 10 puissance -7 mol. Dm puissance -3. Nous avons montré par simulation numérique que la superoxyde dismutase, présente dans nos lots de peroxydase, permet la régénération de peroxyde d'hydrogène dans nos conditions de ph (7,5), expliquant ainsi la sensibilité obtenue. Ce procédé a été étendu par couplage enzymatique au dosage de sarcosine et de glucose

Titre traduit

Enzyme cycles applied to active transport and determination of biochemical compounds

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