La spécificité est une propriété de l’enzyme et décrit à quel point l’enzyme est restrictive dans son choix de substrat ; une enzyme complètement spécifique n’aurait qu’un seul substrat.
La spécificité des sérines protéases n’est généralement pas très élevée puisqu’elles ont des sites actifs similaires et agissent par le même mécanisme protéolytique.
En conséquence, une seule sérine protéase peut agir sur divers substrats bien qu’à des vitesses différentes. La façon dont le substrat s’adapte au site actif de l’enzyme est d’une importance cruciale pour le résultat de la réaction enzyme-substrat. La liaison à couper doit avoir une orientation spécifique par rapport aux chaînes latérales des acides aminés de la triade catalytique. Le facteur le plus important régissant l’adéquation d’un substrat pour une enzyme est la séquence d’acides aminés autour de la liaison à cliver.
La trypsine clive les amides et les esters des acides aminés basiques arginine et lysine. La thrombine a une préférence similaire, mais est plus spécifique pour l’arginine que pour la lysine.
La sélectivité est une propriété du substrat et indique le degré auquel le substrat est lié et clivé par différentes enzymes. La meilleure mesure de la sélectivité est donnée par le rapport kcat/Km. Les substrats synthétiques sont considérablement plus petits que les substrats naturels et peuvent généralement être clivés par plus d’une enzyme, c’est-à-dire que les substrats synthétiques ne sont pas complètement sélectifs. Cela s’explique par le fait que les substrats de grande taille, comme le fibrinogène, interagissent non seulement avec le site actif mais aussi avec les domaines extérieurs de l’enzyme. De telles interactions permettent aux substrats de discriminer entre les différentes sérines protéases et le fibrinogène devient ainsi hautement sélectif pour la thrombine.
Tables de sélectivité
Les données de sélectivité de la table ont été compilées pour permettre à l’investigateur de comprendre comment une enzyme contaminante influencerait la réaction enzyme-substrat étudiée. Une autre façon d’exprimer cela est de dire que le tableau montre les réactivités relatives de deux ou plusieurs enzymes sur un substrat particulier. Le tableau doit être lu horizontalement. Chaque ligne représente la réactivité d’un substrat désigné pour être utilisé avec une enzyme particulière, indiquée à gauche, par rapport aux autres enzymes pertinentes.
Exemple : L’ensemble des données de la ligne supérieure montre la réactivité relative du substrat de la thrombine S-2238™ avec diverses enzymes. Toutes les expériences ont été réalisées avec le même tampon, c’est-à-dire celui le plus approprié pour la réaction entre la thrombine et le substrat chromogène S-2238™. De plus, la concentration du substrat était toujours la même, soit 2 x Km pour la réaction du substrat chromogène S-2238™ avec la thrombine. Les concentrations des différentes enzymes sont indiquées dans le tableau 2 et sont liées à la concentration plasmatique du zymogène correspondant. La réactivité du substrat chromogène S-2238™ avec la thrombine, mesurée par l’augmentation de l’absorbance en fonction du temps (ΔA/min), reçoit la valeur 100% (la valeur réelle de ΔA/min est indiquée entre parenthèses). Les réactivités du substrat chromogène S-2238™ avec les enzymes FXa, FXIa, APC, plasmine, t-PA à chaîne unique, kallikréine plasmatique et C1s ont ensuite été rapportées à la réactivité du substrat chromogène S-2238™ avec la thrombine, et se sont avérées être respectivement de 5, 5, 40, 5, 5, 60 et 2 %.