3. Folding des proétines et realtion structure_fonction Flashcards
éléments qui pourraient perturber le fonctionnement de protéines ?
perte de la structure 3D
t° dénature les protéines et donc leur fonction
37°c =) 41° : bcp de protéines se dénaturent (!! fièvre)
pH, urée ou détergents vont aussi dénaturer les protéines
parler de l’expérience d’Anfinsem
séquence 1aire en aa conditionne la structure finale des protéines car
utilisation d’urée et b-mercaptoéthanol (b-ME) pour dénaturer la ribonucléase
urée 8M supprime les liens ioniques et les liens H que b-ME réduit les ponts disulfures
quelles sont les 3 points de l’expérience d’Anfisem ?
1) si élimination simultanée de l’urée et b-ME la protéine redevient fonctionnelle
2) si élimination b-ME en 1er et puis ensuite urée la protéine ne redevient pas fonctionnelle
3) si élimination de l’urée en 1er et puis ensuite du b-ME la protéine redevient fonctionnelle
quelle est la conclusion de l’expérience d’Anfinsem ?
le positionnement correct des ponts disulfures nécessite au préalable des interactions faibles
quelle est la conclusion du paradoxe de Levinthal ?
le processus de reploiement 3D d’une protéine n’est pas complètement aléatoire
folding est assisté par quoi ?
assistance de protéines “ Chaperones” pour le reploiement tridimensionnel
parler des chaperones
interagissent avec les protéines partiellement reployées et les aident à finaliser l’étape de folding
confèrent 1 environnement favorable pour que le reploiement s’opère
2 familles
parler des différentes familles de chaperonnes ?
HSP et chaperones
HSP
* depuis bactéries =) homme
*interaction avec des protéines pour empêcher leur dénaturation par la t° (Heat Shock)
interaction avec régions hydrophobes diminue agrégation des protéines synthétisées mais pas encore bien foldées
maintient certaines protéines ds 1 état non foldée avant leur translocation membranaire
aide à l’association des différentes sous unités d’une protéine
généralement pr les gdes protéines et les complexes
quel est le fonctionnement des chaperonnes
nécessite ATP et fonctionne de manière cyclique
1) HSP40 reconnaissent et se fixent sur les protéines mal reployées
2) HSp40 recrutent le complexe Hsp 70-ATP
3) au contact de Hsp40, Hsp70 hydrolyse son ATP en ADP + Pi et se referme comme une pince sur la protéine à replier
4) Hsp70-ADP se balance au rythme des mouvements browniens en étirant et démêlant la protéine mal repliée
5) Hsp110 se fixe sur Hsp70 et provoque la libération de l’ADP : elle réenclenche Hsp70 qui vide, change de conformation : elle se dissocie de la protéine non native puis se recharge en ATP et est prête pour un nouveau cycle
décrire les chaperonines
Depuis Bactéries → Homme
o Aide au folding de protéines qui ne se reploient pas de manière spontanée
o Englobe la protéine et fourni un environnement favorable.
o Généralement pour les polypeptides et petites protéines.
o Nécessite ATP et fonctionne de manière cyclique
o Chez les bactéries : 15% des protéines nécessitent les chaperonines
GroeEL/GroeES
décrire GroEL ?
composé de 2 anneaux de 7 su identiques avec une faible activité ATPase
❖ Si l’un des anneaux est occupé par l’ATP, l’autre ne peut lier aucun nucléotide
❖ Dès qu’un anneau vide reconnaît de l’ATP, son partenaire perd immédiatement l’ADP qui lui était lié
quel est le fonctionnement des chaperonines part 1
La liaison d’ATP à chaque sous-unité d’un anneau redresse un peu le domaine : démasquage de l’anneau intérieur hydrophobe qui permet de lier une protéine sur la sous-unité qui vient de perdre son ADP.
Lorsque l’ATP se lie (7 ATP se lient simultanément au 1er anneau (celui du bas), ce qui chasse les 7 ADP de l’autre anneau : le domaine du haut est vide et capable de recruter une protéine à replier), le domaine se tourne, la protéine est étirée puis relâchée.
Le « couvercle » GroES se fixe sur GroEL et déplace la protéine substrat, qui se retrouve enfermée à l’intérieur de la poche (environnement polaire) jusqu’à l’hydrolyse des 7 ATP. Une 2ème protéine mal repliée se lie au second domaine
fonctionnement des chaperonines part 2
L’hydrolyse de l’ATP dans le 1er domaine a diminué les interactions allostériques, ce qui permet la liaison des 7 ATP au second domaine.
Cette liaison provoque la dissociation de l’ADP, du couvercle GroES et de la protéine du 1er domaine. Pendant ce temps, la 2ème protéine est étirée, puis GroES se lie au second domaine : la protéine y reste enfermée quelques secondes… avant de recommencer avec le premier domaine. Et ainsi de suite
le folding est également assisté par d’autres protéines quelle sont elles ?
Protein Disulfide Isomerase (PDI)
Peptidyl-Prolyl-Isomerase (PPI)
décrire la PDI
Ce sont des protéines possédant deux Cys très proches capables de former un pont disulfure (S – S) ou non (SH)2
o La PDI oxydée (S – S) échange une de ces deux Cys contre une Cys de la protéine à oxyder ce qui créée un pont S – S entre la protéine et la PDI. Ensuite un pont disulfure est formé dans la protéine
➔ Protéine oxydée et PDI alors complètement réduite (SH)2.
o La PDI réduite attaque les ponts disulfures instables des protéines. Elles échangent les cystéines jusqu’à ce que la protéine soit suffisamment stable.
o Une fois les ponts disulfures adéquats formés, la protéine est native. Plusieurs oxydases sont capables de réoxyder la PDI réduite en PDI oxydée pour lui permettre de s’attaquer à une nouvelle protéine. Les PDI sont associées à des PDI oxydases qui réduisent l’O2 en H2O2 puis en H2O et réoxydent le pont S-S.
