Les inhibiteurs réversibles des enzymes (مثبطات الإنزيم) peuvent être compétitifs, non cométitifs, incompétitis et mixtes. Ici, il s'agit d'un inhibiteur de l'alpha-glucosidase, l'acide ursolique (triterpène pentacyclique se trouvant dans l'écorce, la peau ou les feuilles de nombreux végétaux tels que les pommes, l'origan, le sureau, l'olivier, les canneberges et le romarin)
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| Enzymes, inhibiteurs | إنزيمات، مثبطات | Enzymes, Inhibitors |
Acide ursolique, inhibiteur de L'enzyme alpha glucosidase et contrôle du diabète
Afin de chercher des inhibiteurs de l'alpha-glucosidase susceptibles de constituer des médicaments pour le traitement du diabète, l'effet de l'acide ursolique (structure dans la figure ci-dessous) a été testé pour évaluer son effet inhibiteur sur la libération du glucose suite à l'action de l'enzyme sur le maltose comme substrat.
Les vitesses de de l'alpha-glucosidase exprimées en µM de glucose libéré par seconde, ont été déterminées pour différentes concentration de maltose (mM) en absence et en présence de l'acide ursolique de concentrations 5 nM et 10 nM. Le graphique ci-dessous résume l'effet de l'acide ursulique.
Données
:
- A (0,25 µM-1. s) et B (0,5 µM-1. s) représentent les points d'intersection des courbes avec l'axe des ordonnées obtenus pour la courbes sans et avec acide ursolique (5 nM), respectivement.
- C (-0,2 mM-1) et D (-0,40 mM-1) correspondent aux points d'intersection
des courbes avec l'axe des abscisses pour les courbes sans et avec
acide ursolique (5 nM), respectivement.
1. Déterminer le type d'inhibition de l'alpha-glucosidase
exercée par l'acide ursolique vis-à-vis du maltose.
2. Calculer les constantes cinétiques de l'alpha-glucosidase
dont Vmax (en absence d'inhibiteur), Vmax' (en présence d'inhibiteur),
Km (en absence d'inhibiteur) et et Km' (en présence d'inhibiteur).
Discuter l'effet de l'inhibiteur sur l'activité enzymatique
de l'alpha-glucosidase et les liaisons entre l'enzyme (E), le substrat (S) et l'inhibiteur (I).
3. Calculer la(s) constante(s) d'inhibition pour l'acide ursolique
(Ki, Ki').
Réponses
1/
l'acide ursolique exerce une une inhibition
incompétitive vis-à-vis du maltose.
2/ Les paramètres cinétiques de l'alpha-glucosidase
sont calculés à partir de la représentation de Linweaver-Burk (1/v = 1/'S) en partant des points A, B, C et D).
| Alpha-maltose | Acide ursolique | |
| Km | 5 mM | - |
| Km' pour (I) = 5 nM | - | 2,5 mM |
| Vmax | 4 µM/s | - |
| Vmax' | - | 2µM/s |
| Ki' | - | 5 nM |
L'inhibiteur incompétitif fait augmenter l'affinité de l'alpha-glucosidase pour son substrat. La constante Km est divisée par le rapport [1 + (I)/Ki']. La constante d'inhibition pour l'acide ursolique (Ki') est calculée à partir de l'équation:
Km' = Km/[1 + (I)/Ki'], soit 2,5 = 5/[1 + (5)/Ki'], donc Ki = 5 nM
Example of scientific research studies on ursolic acid:
The a-glucosidase and maltase inhibitory effects of Punica granatum L.
flowers (PGF) were investigated. The methanol extract (PGFMe), n-hexane
extract (PGFH), chloroform extract (PGFC) and the remaining water
fraction (PGFW) were assayed for their a-glucosidase and maltase inhibitory
effects. PGFW showed potent a-glucosidase inhibition with IC50 of
0.8 µg/mL followed by PGFMe (IC50 of 4.0 µg/mL) then PGFC
(IC50 of 5.21 µg/mL) in comparison to acarbose (0.9 µM).
Due to its selectivity towards a-glucosidase, PGFC was subjected to
bioactivity-guided isolation of its main active constituents. Five
known compounds (1-5) were identified as ß-sitosterol (1), oleanolic
acid (2), ursolic acid (3), p-coumaric acid (4) and apigenin (5).
Ursolic and oleanolic acids showed potent a-glucosidase inhibition
(IC50 of 39.0 and 35.0 µM, respectively), while they did not
show significant maltase inhibition. Kinetic study using the double
Lineweaver-Burk plot revealed that ursolic acid uncompetitively
inhibited a-glucosidase in comparison with acarbose as a competitive
inhibitor.
Triterpenes as uncompetitive inhibitors of a-glucosidase from flowers of Punica
granatum L.
Salah El Dine R1, Ma Q, Kandil ZA, El-Halawany AM, Nat Prod Res. 2014;28(23):2191-4
Acarbose et analogues structuraux, puissants inhibiteurs de l'alpha glucosidase intestinale
L'acarbose, isolé dans les années 70 d'une souche d'Actinoplanes, est un pseudotétrasaccharide composé d'une unité aminocyclitol insaturée liée à un aminodidésoxyglucose, lui-même lié à un résidu maltose. L'acarbose est un puissant inhibiteur de l'alpha glucosidase intestinale. Parmi la liste des inhibiteurs de l'alpha glucosidase, choisir celui qui donne l'inhibition la plus puissante. Justifier votre choix. Les tests ont été faits sur la saccharase (sucrase en anglais, invertase) qui est une alpha glucosidase, en a-D-glucose et ß-D-fructose.
Acarbose
Ki = 0,26 µM sur saccharase du porc.
Médicament de traitement du diabète type II: Glucor, Glucobay
'Acarbose decreases the rise in postprandial blood glucose levels'
| Valienamine Ki = 50 µM sur saccharase du porc. |
|
| Valiolamine Ki = 0,03 µM sur saccharase du porc. |
|
| Voglibose Ki = 0,002 µM sur saccharase du porc. Médicament de traitement du diabète type II: Basen |
|
Analogues structuraux de l'acarbose, puissants inhibiteurs de l'alpha glucosidase intestinale (Réponses)
Le
voglibose ayant le Ki le plus faible est censé donner l'inhibition
la plus puissante de l'alpha glucosidase. Il est suivi par la valiolamine.
N.B: Les alpha glucosidases (EC 3.2.1.20) catalysent l'hydrolyse
de la liaison glucosidique alpha (1-4) des arylglucosides, les disaccharides
et les oligosaccharides à partir de l'extrémité
non réductrice. Elles sont généralement appelées
maltases ou saccharases.
Acarbose has little affinity for isomaltase and no affinity for the ß-glucosidases, such as lactase
Liens utiles:
- Inhibieurs de alpha-glucosidase (examen)
- Enzymologie-enzymes (exercices)
- QCM-Enzymes. Structure et fonction (bases)
- Hexokinase
- Coenzyme
Atransférase
- Amine
oxydase
- Inhibiteurs.
Applications
- QCM-Inhibiteurs-1
- QCM-Inhibiteurs-2.
- Phospholipase, Allostérie
- Citrate synthétase, Peroxydase (Examen)
- Chélatase, Aspartate transcarbamylase. Examen
- Polyphénoloxydase. Examen
- Citrate synthétase. Examen
- Shikimate déshydrogénase. Examen
- Chelatase, GOT, PPO, désaturase. Examen
- Carboxylestérase, PAL. Examen S5, 2013
- Pyrophosphorylase, Méthylestérase. Examen S5, 2013
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Ouvrages de la préparation de la transition Secondaire-Supérieur
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