Conservation par les basses températures

A priori on se retrouve face à la situation suivante : En abaissant la température, je perd l'activité catalytique car il y a diminution des coefficients de vitesse des actes catalytiques au site actif et car il y a perte de mobilité conformationnelle mais je stabilise la structure native et donc je conserve. En retournant à des températures d'activité, il devrait y avoir restauration d'une aptitude catalytique normale. Mais c'est pas tout à fait aussi simple...

Même à des températures modérées comme 20°C, la cinétique de dénaturation thermique de nombreuses enzymes n'est pas négligeable (de quelques heures à quelques jours de demi-vie) et il est courant de conserver les préparations enzymatiques vers 0-4°C. La stabilité est alors généralement assurée pour plusieurs mois. On peut évidemment penser qu'en abaissant encore plus la température, on va mieux conserver (on stabiliserait encore mieux la structure native aux plus basses température avec retour à l'activité lors de la remise en température d'activité). Le problème, c'est qu'en dessous de 0°C, l'eau peut geler. La formation des cristaux de glace au sein d'une phase aqueuse résiduelle qui se modifie et contenant une enzyme en solution peut être dénaturante pour l'enzyme. Et là, on peut rester très empirique : certaines enzymes se congèlent très bien, d'autres pas ! On peut évidemment faire appel à des cryoprotecteurs (qui vont abaisser la température de congélation et changer le système de cristallisation de l'eau) comme le glycérol. On peut aussi stabiliser l'enzyme en la saturant de substrat ou d'un ligand ( ES plus stable que E).

Certaines enzymes supportent parfaitement la lyophilisation.

Un sel non chaotropique comme le sulfate d'ammonium, concentré, favorise la conservation vers 0-4°C par son effet déhydratant (l'eau solvant est détournée vers la solvatation du sulfate d'ammonium).