Les mécanismes des réactions de carboxylation réductrice. Dioxyde de carbone ou bicarbonate comme substrat de la déshydrogénase isocitrate liée au nicotinamide-adénine dinucléotide phosphate et à l'enzyme 'malique'.

Une méthode cinétique simple a été conçue pour montrer si le CO(2) dissous ou l'ion HCO(3)- est le substrat dans les réactions de carboxylation catalysées par des enzymes. 2. La cinétique de la carboxylation réductrice de 2-oxoglutarate par NADPH, catalysée par la déshydrogénase isocitrate, a été étudiée par une méthode fluorimétrique sensible à pH7,3 et pH6,4, avec de fortes concentrations de substrat et de coenzyme et de faibles concentrations de dioxyde de carbone. 3. La réaction a été initiée par l'ajout de dioxyde de carbone sous l'une des trois formes: (i) sous forme de gaz dissous en équilibre avec le bicarbonate; (ii) en solution de bicarbonate non tamponnée; (iii) sous forme de gaz ou comme solution non tamponnée de gaz dans l'eau. Différentes courbes de progression ont été obtenues dans les trois cas. 4. Les résultats montrent que le CO(2) dissous est le substrat principal de l'enzyme, et que l'ion HCO(3)- est au mieux un très mauvais substrat. Les courbes de progression s'accordent quantitativement avec cette conclusion et avec les taux connus de l'hydratation réversible du CO(2) dans les conditions des expériences. Les effets de l'anhydrase carbonique confirment ces conclusions. 5. Des expériences similaires sur la carboxylation réductrice du pyruvate catalysée par l'enzyme 'malique' montrent que le CO(2) dissous est également le substrat principal de cette enzyme. 6. Les résultats sont discutés en relation avec les mécanismes de ces enzymes et les effets du pH sur les réactions. 7. Les avantages de la méthode et ses applications possibles à d'autres enzymes impliquées dans le métabolisme du dioxyde de carbone sont discutés.