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biochimie2 > Bch2 > Flashcards

Bch2 Flashcards

1
Q

Définition d’un AA

A
  • Acide organique contenant un groupement amine
  • Les + communs des acides aminés sont les alpha aminé (groupement amine porté par carbone alpha)
  • Les + des acide alpha aminé son ceux de la série L
  • seulement 21 acides alpha aminés sont utilisés dans la vivant pour produire des protéines (traduction)
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2
Q

22ème acide aminé + rôle

A

-pyrolysine utilisée chez les bactéries méthanogènes uniquement

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3
Q

Acides aminés qui jouent différents rôles importants dans la structure et la fonction des protéines ( modifications d’AA standard)

A
  • hydroxyproline ou hydroxylysine dans le collagène

- y-carboxyglutamate dans la prothrombine ( protéine du système coagulation sanguine)

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4
Q

20 autres AA impliqués dans les voies métaboliques (nom+rôle)

A

-l’ornithine, citrulline, méthyl-histidine, homocystéine, acide gammahydroxybutirique
- molécules de signalisation
- neurotransmetteurs
-hormones
-intermédiaire
Dans le métabolisme

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5
Q

Chez l’Homme

A

21 AA avec 21 chaînes latérales différentes

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6
Q

Molécules amphotères

A

Comportent un groupement acide et un groupement basique

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7
Q

AA essentiels - obligatoirement être apporté par l’alimentation

A
  • Valine
  • Leucine
  • Isoleucine
  • Thréonine
  • Méthionine «Met le dans ta valise il fait trop d’histoire»
  • Phénylanine Met-Leu-Val-Lys-Ile-Phe-Trp-Thr
  • Tryptophane
  • Lysine
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8
Q

AA non-essentiels

A
  • glycine
  • alanine
  • sérine
  • cystéine
  • asparagine
  • glutamine
  • proline
  • tyrosine
  • acide aspartique
  • acide glutamine
  • sélénocystéine
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9
Q

AA Semi-essentiels - indispensable chez le nourrisson

A
  • Histidine

- Arginine

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10
Q

Exceptions

A
  • Dans les protéines de la membrane bactérienne : quelques acides aminés de la série D
    ( D-alanine et D-glutamine)
  • Des AA modifiés comme hydroxylysine&hxdroxyproline dans le collagène
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11
Q

Stéréochimie

A
  • Molécules chirales : Calpha asymétrique (sauf glycine → 2H) → 2énantiomères
  • D : groupement NH2(droite) → configuration absolue R
  • L : groupement NH2(gauche) → configuration absolue S
  • exceptions : cystéine & méthionine
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12
Q

Acides Alpha Aminés

A

Alanine, Arginine, Asparagine, acide aspartique, cystéine, glutamine, acide glutamique, Glycine, histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, méthionine, phénylalanine, proline, Sélénocystéine, Sérine, Thréonine, tryptophane, tyrosine, valine

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13
Q

AA chargés + à pH neutre

A
  • Lysine
  • Arginine
  • Histidine
    AA → basique
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14
Q

AA chargés - à pH neutre

A
  • Acide Aspartique
  • Acide glutamique
    AA → acide
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15
Q

AA non chargés à pH neutre & polaire

A
  • Sérine
  • Thréonine
  • Cystéine
  • Asparagine
  • Glutamine
  • Tyrosine
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16
Q

AA non chargés à pH neutre & apolaire

A
  • Glycine
  • Alanine
  • Valine
  • Leucine
  • Isoleucine
  • Méthionine
  • Phenylalanine
  • Tryptophane
  • Proline
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17
Q

Solubilité

A

AA soluble dans l’eau mais très faiblement à un pH autour de leur phi
AA + fortement soluble milieu alcalin (formation sels)
AA + faiblement soluble dans l’alcool
La solubilité dans les solvants apolaire dépend de leur chaîne latérale

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18
Q

Coloration et absorbance

A
  • incolore
  • absorption dans l’UV à une longueur d’onde < 230 nm plupart des AA
  • absorption dans l’UV à une longueur d’onde =environ 260-280 nm AA aromatiques
  • Propriétés très utiles pour repérer la présence de protéines
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19
Q

Pouvoir rotatoire

A
  • 20 AA sur 21 ont carbone asymétrique (pas la glycine car liée a 2H)
  • Carbone → Propriété de dévier la lumière polarisée
    → Mesurable par un polarimètre
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20
Q

AA aliphatiques apolaires

A
  • glycine
  • alanine
  • Valine
  • Leucine
  • Isoleucine
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21
Q

AA Hydroxylés, soufrés, hydrophiles, polaire

A
  • Sérine
  • Thréonine
  • Cystéine
  • Méthionine
  • Asparagine
  • Glutamine
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22
Q

AA cyclique

A
  • Proline
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23
Q

AA aromatiques

A
  • Phénylalanine
  • Tyrosine
  • Tryptophane
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24
Q

AA chargés + à pH physiologique basique

A
  • Histidine
  • Lysine
  • Arginine
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25
Q

AA chargés - acide

A
  • Acide aspartique

- Acide glutamique

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26
Q

Hydrophobicité

A
  • dépend de la nature chimique de leur chaîne latérale
  • échelle d’hydrophobicité des chaînes laterales des AA de Kyte&Doolitle
    → de la moins hydrophobe : arginine
    → à la plus hydrophobe : isoleucine
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27
Q

Désaliénation oxydation - Colorimétrie des AA (étapes) - méthode servant a colorer les protéines pas a les identifier

A

①réaction d’oxydo-réduction

  • ninhydrine réduite
  • liaison Calpha aminé de l’AA oxydée en double liaison

②Elimination d’une molécule d’ammoniaque et de CO2 → fonction aldéhyde (chaîne latérale)

③La ninhydrine réduit réagit avec 2ème molécule de ninhydrine → formation d’une hydrndantine puis après réaction avec l’ammoniaque libéré au cours de la réaction → formation du Pourpre de Ruhemann (violet)

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28
Q

Electrophorèse principe + règles

A

→ Milieu liquide ou Semi -liquide, 2 électrodes plongées (cathode&anode)+courant appliqué
→ séparation des AA en fonction de leur charge ( PHi )
- AA chargés - : migrent vers anode +
- AA chargés + : migrent vers cathode -
- AA non chargés : restent au centre

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29
Q

HPLC : chromatographie liquide haute performance

A

→ Passage de l’échantillon à travers une colonne chargée négativement (= Phase stationnaire type acide sulfonique, acide fort) qui est chauffée
→ AA Séparés par mécanisme d’échanges d’ions fonction de leur pHi
PH est augmenté graduellement :
- plus pH acide, plus AA élué rapidement (AA Acquiert + rapidement une charge - donc se décroche de la colonne chargée -)
- pH=1 les 3 AA sont chargés + et lient les charges - de la colonne par des liaisons ioniques

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30
Q

Oxydation de la cystéine (propriété des groupements Thiols)

A
  • 2 Cystéine oxydé (par réduction d’O2 en H2O) → 1 cystine (Formation d’un pont disulfure=liaison covalente)
  • Participe au maintien de la structure tridimensionnelle des protéines
  • Le glutathion (peptide à cystéine) apporte une protection contre le stress oxydant (évite que cystéine réduites soient oxydées en ponts disulfures)
  • Dans cellule : Interconvention entre pont disulfure et groupements Thiols libres en permanence à travers le contrôle du potentiel oxydo-réducteur intracellulaire
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31
Q

Réduction des ponts disulfures (propriété des groupements Thiols)

A

• 1 cystine en 2 cystéines → Action réductrice du :
- 2-mercaptoethanol (séparer les différentes chaînes protéiques dans électrophorèses)
- dithiothréitol (Évite l’oxydation dans les échantillons de protéines)
→ Le réactif subit une oxydation

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32
Q

Alkylation des groupements sulfhydriques (propriété des groupements Thiols)

A
  • Bloquer cystéines une lors de l’étude des protéines
  • Formation d’une carboxy-amido-méthylation après réaction avec l’iodoacétamide
  • Empêche la réoxydation de la cystéine et la reformation de ponts disulfures
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33
Q

Phosphorylation (propriété des fonctions alcool)

A
  • Formation possible d’Esther de phosphate pour AA contenant groupement OH
  • Concerne la tyrosine, Sérine, thréonine
  • Catalysée par une kinase (enzyme) → besoin d’apport phosphate pour ATP
  • Enzyme transfert le phosphate groupement OH de AA
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34
Q

O-glycosilation (propriété des fonctions alcool)

A

• Condensation fonction alcool (hydroxyle) d’un AA un avec ose
• Importante pour fonction des protéines et l’adressage dans différents compartiments de la cellule
→ exemple : Condensation de la sérine avec la N-acéthylgalactosamine

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35
Q

N-glycosilation (propriété des fonctions amides)

A

• Condensation AA à chaîne littérale amide (asparagine) avec un ose

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36
Q

Liaison péptidique définition

A
  • AA éléments de construction des protéines → 21 AA reliés entre eux par type de liaison unique : liaison peptidique
  • liaison peptidique : Former durant étape : traduction → Liaison covalente entre groupement alpha aminé (NH2)d’un AA et groupement carboxylique (COOH) d’un autre AA → formation fonction amide entre 2AA et perte d’une molécule H2O suite à une attaque nucléophile
  • formation : deltaG > 0
  • hydrolyse : deltaG < 0
  • voie chimique : HCl 6N, bromure de Cyrano gène
  • bilan de masse = - 18 Daltons de la molécule d’eau (lors de formation )
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37
Q

Stéréochimie

A
  • groupement C=O & N=H parallèles et atomes C,H,N,H coplanaire
  • cette liaison simple se comporte comme double liaison en raison d’un équilibre entre 2 formes mésomériques ( déplacement double liaison )→ pas de libre rotation
  • atomes entre les 2 Calpha coplanaire
  • Structure plane mais chaîne latérale R des 2AA reliés sont alternées de part et d’autre de cette liaison peptidique
  • Configuration trans favorisée → interactions stériques entre chaînes latérales R de carbone alpha adjacents
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38
Q

Exception stéréochimie

A
  • L’enchaînement X-pro (X représente AA et pro la proline ) pour lequel la configuration cis est privilégiée
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39
Q

Stabilité : liaison peptidique

A

• Absence de catalyseur = liaison à peu près stable
→ Rapidement hydrolysée : conditions extrêmes ou présence d’un catalyseur convenable
• Formation de la liaison:
- nécessite de l’énergie
- couplée à l’hydrolyse des liaisons phosphates de l’ATP (++énergétiques) au cours de la traduction

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40
Q

Synthèse peptidique

A

• Défavoriséé
• liaison peptidique formée pdt étape de Traduction par liaison covalente entre groupement alpha-aminé d’un AA et groupement carboxyle d’un autre AA
→ Molécule d’eau éliminée
→ Formation d’une fonction amide
→ Attaque nucléophile pas un doublet électronique de l’azote

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41
Q

Synthèse chimique de la liaison in vitro

A

• synthèse commence à l’extrémité Ct (Opposé à la biosynthèse des protéines par le ribosome qui commence en Nt)
• Utilisation de groupements chimiques protecteurs
• Mécanisme :
- dernier AA fixé sur une résine (support solide)
- ajout séquentiel des AA protégés
- étape finale de déprotection

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42
Q

Hydrolyse : voie chimique

A
  • Favorisée
  • Acides minéraux forts (HCl 6N) : Permettent hydrolyse de la liaison se déroule à chaud pendant plusieurs heures sous atmosphère d’azote concentré 6x + que la normale
  • Le bromure de cyanogène coupe les liaisons peptidiques en certains points spécifiques (du côté du carbonyle des Méthionines)
43
Q

Hydrolyse : voie enzymatique

A

• enzymes protéolytiques ou protéases sont des catalyseurs très efficaces pour cliver la liaison peptidique endoprotéase (attaque la structure en reconnaissant des enchaînements d’AA particulier) ou exoprotéases ( spécifique des extrémités protéique)

44
Q

Traduction définition

A

→ Processus biologique qui permet à l’obtention d’une protéine à partir d’un AA

45
Q

Différence entre polypeptide est une protéine

A

→ La différence est que le terme polypeptide se réfère uniquement à l’enchaînement d’AA alors que le terme protéine s’applique à une chaîne d’acides aminés après son repliement correct et dans certains cas sa modification (les protéines peuvent être constitué de plusieurs chaînes polypeptidiques)

46
Q

Nombreux rôles des protéines

A
  • Catalyse des réactions
  • intégrité structurale
  • transport de molécules
  • mouvement
  • fixation
47
Q

Biopolymères

A

→ Appelés polypeptide d’acides aminés de la série L reliés entre par eux par une liaison peptidique

48
Q

L’ordre de la séquence d’AA

A

→ Distingue une protéine d’une autre, la séquence en AA détermine la forme tridimensionnelle

49
Q

Oligopeptides

A
  • Pour un enchaînement de quelques AA à quelques dizaines (2AA : dipeptide, 10AA : décapeptide)
  • Généralement non codés par un gène et résultent d’une synthèse enzymatique
50
Q

Polypeptides

A
  • Pour un enchaînement de quelques centaines à plusieurs milliers d’AA
  • holoprotéines : constituées uniquement d’AA
  • hétéroprotéines : comportent en plus des AA d’autres groupements ou atomes (=groupement prosthétiques)
51
Q

Structure primaire des peptides et des protéines

A

= séquence en AA ( noms AA s’enchaînent par liaisons peptidiques) → chaîne polypeptidique
→ séquence en AA de la protéine déterminée par les gènes (traduction & transcription)
• définit un côté N-Terminal (1er AA) et un côté C-Terminal (dernier AA)

52
Q

Séquençage d’une protéine à partir de sa structure primaire

A

→ méthode/séquencage d’Edman = dégradation séquentielle à partir de l’extrémité N-terminale :

  • dérivation de l’AA en N-term : NH3+ en Nt réagit avec PITC (=réactif d’Edman) on obtient le dérivé phénylthiocarbonyl
  • clivage de la liaison peptidique de cet AA modifié par l’acide trifluoroacétique (F3CCOOH)
  • traitement de ce dérivé instable par une solution qui le transforme en dérivé stable : le PTH-AA
  • &lutions par HPLC (chromatographie) en phase inverse avec détection UV à 270nm → identification des résidus successif
53
Q

Structure tridimensionnelle des protéines : structure secondaire déf

A

→ Repliement local de la chaîne sous forme de structure géométriques simples hélice alpha ou feuillet bêta (repliement énergétiquement favorable limité à certaines conformation)

→diagramme de Ramachandra : combinaisons d’angles favorable à la formation des différentes structures secondaires : trois principales zones énergétiquement favorables
D’autres conformations sont favorisées car stabilisées par des liaisons hydrogènes entre les groupements amides et carbonyles du squelette peptidique

54
Q

Structure secondaire : hélice alpha

A

= liaisons H entre résidus consécutifs
• structure hélicoïdale périodique très fréquent dans repliement des protéines
• liaisons hydrogènes entre -CO d’un résidu et -NH d’un résidu situé 4 position + loin

(exemple : leucine zipper (1hélice) et myoglobine)

!! Liaisons H pas entre chaînes latérales !!

55
Q

Structure secondaire : feuillet bêta

A

= liaisons H entre résidus distants
• structure périodique étendu de de période 2, chaîne latérale situées alternativement au dessus et en dessous
• brin bêta pas stable → besoin de former liaisons H avec autres brin bêta pour se stabiliser = feuillet bêta
• feuillet bêta pas plans, présentent plissement sur leur surface avec plis alternativement orientés vers le haut et vers le bas
• brin bêta composant un feuillet ont polarité : celle de chaîne peptidique qui va du Nt vers Ct
• lors de l’agencement de 2 brin adjacents dans un feuillet, 2 topologies possibles :
- soit 2 brins ont même orientation : brins parallèles
- soit 2 brins ont orientations opposées : brins anti-parallèles
(exemple : chaperonne PapD-PapK)

56
Q

Structure tridimensionnelle des protéines : structure tertiaire

A

→ Forme définitive de la chaîne polypeptidique repliée : repliement des structures lié à l’acquisition des fonctions biologiques, structurales ou catalytiques (agent dénaturant = perte de la structure tertiaire = perte des fonctions)

→ La structure tertiaire d’une protéine dépend de son environnement conditions locales qui existent à l’intérieur de chaque compartiment cellulaire, solvant, force ionique, viscosité, concentration

(exemple : protéine soluble dans l’eau → environnement aqueux → adopter sa structure trid
protéine membranaire → environnement hydrophobe → adopter sa conformation)

57
Q

Types d’interaction

A
  • liaisons H
  • interaction hydrophobes
  • liaisons ioniques
  • liaison covalente
58
Q

Interactions : liaison H

A

• dénaturées par guanidine, urée, uréthane (agents qui dénatures les protéines)
• 3 types de liaisons H :
- entre 2 liaisons peptidiques
- entre une liaison peptidique et une chaîne latérale d’AA
- entre 2 chaînes latérales
• la condition de formation d’une liaison H est la présence d’un groupement accepteur et d’un groupement donneur à moins de 5Å
• ces liaisons H se retrouvent en surface des protéines solubles et participent au repliement correct
(exemple : élastase)

59
Q

Interactions : interactions hydrophobes

A

• non-liaison quirésulte de la répulsion des molécules d’eau par chaînes laterales d’AA hydrophobes ⇒ liaison d’interaction hydrophobe
• 20x + faible que liaison covalente & faible énergie
(exemple : poche hydrophobe avec 3 Phe)

60
Q

Interactions : liaisons ioniques

A

• dépendent de la charge portée par les chaînes latérales (donc du pH)
→ attractives pour charges opposées
→répulsives pour des charges de même signe
• 5AA concernés : aspartate, glutamate, lysine, Arginine, histidine

61
Q

Interactions : liaisons covalentes

A

• ponts disulfures intra-brin : entre cystéines de la même chaîne polypeptidique (ribonucléase)
• ponts disulfures inter-brin : entre plusieurs chaînes polypeptidiques (insuline)
→ important pour amener la rigidité dans la structure (++ enzyme → maintien conformation de leur site catalytique)

62
Q

Mise en forme (structure tertiaire) = folding

A

= mise en forme de la protéine
• repliement rapide des protéines après la sortie de chaîne polypeptidique du ribosome
①formation des structures secondaires → globule fondu / molten globule
②rapprochement des structures secondaires → structure tertiaire (microseconde)
• certaines protéines nécessite une protéine chaperonne qui aide au repliement
• peut se produire des agrégats protéiques :
= mauvais repliement des protéines après phase de traduction → interactions avec d’autres chaînes au lieu d’interactions intramoléculaires → mort de la cellule ou déclenchement de syndrome inflammatoires
•cet effet s’amplifie : les 1ères protéines mal repliées empêchent le repliement des protéines synthétisées ensuite (exemple : amyloses maladies orphelines, vache folle)

63
Q

Structure quaternaire

A

→ chaînes peptidiques ou monomères s’assemblent → former multimères
• chaînes identiques = homo-multimères
• chaînes differentes = hétéro-multimères
→ assemblage par liaisons non covalentes ou parfois covalentes (pontes disulfures)

64
Q

Structure quaternaire : Hémoglobine

A

→ protéine abondante dans GR + impliquée dans transport d’O2
→ hétérotétramères (2 sous unités alpha ; 2 sous unités bêta)
→ organisation en tétramère → rôle important dans fonction de cette protéine a travers mécanisme d’allostérie

65
Q

Structure quaternaire : collagène

A

→ protéine très importante dans la structure du tissu conjonctif
→ 3 chaînes polypeptidiques = triple hélice
→ cette structure quaternaire apporte résistance nécessaire pour le rôle structural du collagène

66
Q

Structure quaternaire : Elastine

A

→ chaînes reliées les unes aux autres par liaisons covalentes
→ propriétés élastiques

67
Q

Structure quaternaire : domaine protéique

A

= parties acquérant une structure et remplissant une fonction indépendamment du reste de la protéine

→ théorie des gènes mosaïques : existence de protéines à plusieurs domaines est résultat de recombinaison en gène unique de plusieurs gènes originellement individuels
→ séquence primaire ou structure tridimensionnelle de certains domaines sont ainsi partagées par plusieurs protéines

68
Q

Modifications post traductionnelles enzymatiques déf

A

→ Production de protéines par la cellule : ne consiste pas seulement en une traduction de la séquence d’acides nucléiques en chaînes d’AA
→ De nombreuses modifications de la chaîne polypeptidique peuvent avoir lieu
- ces modifications chimiques ou biologiques interviennent après étape de polymérisation des AA par le ribosome
- ces modifications post-traductionnelles permettent modification d’activité (inhibition,activation) ⇒ réactions catalysées la plupart du temps par des enzymes

69
Q

Différents type de modification post-traductionnelles enzymatiques

A 
→ clivage
→ Elimination d'AA
→ acetylation
→ hydroxylation
→ biotinylation
→ sulfonation ( SO3- )
→ glutamylation
→ glycylation
→ ubiquitination
→ ponts disulfures 
→ réticulation
70
Q

Modification : Clivage

A

→ protéines concernées : nombreuses chaînes concernées ( insuline : pré-insuline)

→ catalyse : enzymes protéolytiques

→ mécanisme : clivage unique ou multiple : réduction de taille

71
Q

Modification : élimination d’AA

A

→ AA concerné : méthionine

→ protéines concernées : - groupement formyl de la première Met au coté Nt pratiquement toujours enlevé chez les procaryotes
- 1ére Met enlevée pour 50% des protéines eucaryotes ou procaryotes
→Catalyse : - déformalyse ( PDF) = clivage du formyl
- méthionine aminopeptidase (MAP) = liée au ribosome, clivage de 1ère Met
→ mécanisme : Hydrolyse nécessitant une molécule d’eau : libère molécules de formate

72
Q

Modification : Acétylation

A

→ AA concerné : - extrémité N-term
- chaînes latérales (lysine)
→ Protéines concernées : - 100aine protéines cytoplasmiques (ont un Nt acétylé)
- histones
→Catalyse : - nalpha-acétyltransférase à partir d’Acétyl-CoA
- HAT (histones acétyltransférases) : ajout groupement acétyl sur fonction amine en bout de chaîne laterale (peut subir plusieurs acétylations)
- HDAC ( histones désacétylases)
→ mécanisme : - ajout groupement acétyl sur fonction amine libre portéepar Calpha du 1er AA en Nt
- fonctionnement du noyau : modif conformation histone diminuant son interaction avec ADN → libéré pour être transcrit : euchromatine
- élimine les acétyles et inhibe la transcription : hétérochromatine

73
Q

Modification : hydroxylation

A

→ AA concerné : - Proline
- Lysine

→ protéines concernées : collagène

→ catalyse : - Propyl hydroxylase
- Lysine hydroxylase

→ mécanisme : - ajout groupement hydroxyle : modif géométrie du cycle, utile pour former triple hélice : hydroxyproline
- ajout groupement hydroxyle

74
Q

Modification : biotinylation

A

→ AA concerné : Lysine

→ catalyse : BLP biotine protéine ligase

→ mécanisme : ajout de biotine ou vitamine B8 par covalence = coenzyme d’enzymes de transfert du CO2

75
Q

Modification : Sulfonation (SO3-)

A

→ AA concerné : Tyrosine

→ protéines concernées : Cholécystokinine (CKK) & Gastrine

→ mécanisme : transfert du groupe SO3-, changement polarité(++), apparition charge- sur protéine

76
Q

Modification : Glutamylation

A

→ AA concerné : Acide glutamique

→ protéines concernées : Tubuline (protéine du cytosquelette)

→ catalyse : Polyglutamylase

→ mécanisme : ajout polymère d’AA sur chaîne latérale formant protéine ramifiée & conditionne initiation de la polymèrisation/élongation d’un microtubule

77
Q

Modification : Glycylation

A

→ AA concerné : Glycine

→ protéines concernées : Tubuline (protéine du cytosquelette)

→ catalyse : Polyglycylase

→ mécanisme : ajout polymère d’AA sur chaîne latérale formant protéine ramifiée & conditionne initiation de la polymèrisation/élongation d’un microtubule

78
Q

Modification : Ubiquitination

A

→ AA concerné : Lysine

→ protéines concernées : ajout ubiquitine de manière covalente aux NH2 ( uniquement eucaryote, très conservée 76AA)

→ catalyse : Glycine C-terminale de l’ubiquitine

→ mécanisme : Marquage des protéines à détruire par le protéasome
- réparation de l’ADN
- fonctionnement du cycle cellulaire
- embryogénèse
- régulation transcription : apoptose
Nécessite action complexe enzymatique (3 enzymes)

79
Q

Modification : ponts disulfures

A

→ AA concerné : entre 2 cystéines

→ catalyse : PDI (protéine dislfufide isomérase)

→ mécanisme : démêle les protéines qui auraient mal appareillé leurs cystéines & repliement correct des protéines

80
Q

Modification : Réticulation

A

→ AA concerné : Allysine (=lysine ayant subit désamination oxydative)

→ protéines concernées : Collagène (2 allysines) & Desmosine (4allysines) & Elastine

→ mécanisme : Condentation aldolique des chaînes laterales des allysines ; liaisons entre les extrémités des fibres

81
Q

4 Kinases importantes pour la cellule

A

→ protéines kinases A, B, C : existent sous forme de nombreux isoformes
→ map kinase (mitogen activated kinases) : comme - ERK (extracellular regulated kinase)
- JNK (jun regulated kinases)
- P38 (SAP kinase 2)
→ SRK ( stress regulated kinase)
→ CDK (cycline dépendantes kinases)

82
Q

Modifications post traductionnelles non-programmées ( non enzymatiques): modifications accidentelles

A

→ conséquences du stress oxydant : attaque par radicaux libres des macromolécules dont protéines
• protéines très sensibles à oxydation
• modification des AA les + sensibles et possibilité de réactions oxydo-réduction avec certains AA comme cystéine
• modification fréquente est l’attaque nucléophile des AA par le radical hydroxyle ou fixation des dérivés d’attaque radicalaire des lipides

→exemples modif radicalaires ou oxydatives :

      - modif de la lysine par le radical hydroxyle OH°
      - oxydation de la cystéine par le péroxyde d’hydrogène
      - hydroxylation ou nitration des groupements aromatiques de la phénylalanine
      - oxydation de la méthionine
83
Q

Propriétés physico-chimiques définition

A
  • protéines = molécules très hétérogènes
  • PDV structurale : tailles et formes très variables
  • de 6000 à 1 million de Daltons, de qq AA → qq dizaines de milliers d’AA
  • poids d’une protéine = somme de la masse moléculaire de chaque AA

→ retrancher la masse de 18 Da correspondant à la masse d’eau éliminée pour formation de chaque liaison peptidique (pour les holoprotéines)
→ déterminé par : delta cryscopique, pression osmotique (avec Pi=RTc/M:loi de Vann’tHoff), diffusion de la lumière, néphélométrie, l’ultracentrifugation, l’ultrafiltration)

84
Q

Propriétés physico-chimiques : ionisation

A

• fonctions amines et acide carboxylique portées par les Calpha engagés dans la liaison peptidique peuvent plus s’ioniser, la détermination de l’état d’ionisation d’une protéine est plus simple pour AA

• Cherche de la protéine dépend uniquement :
- Groupements ionisables portés par chaînes latérales
- Groupements ionisables portés par les deux extrémités de la chaîne ( N-term & C-term)
→ Séquence primaire va conditionner l’état de charge dans nos cellules et dans liquides biologiques de notre organisme

85
Q

Propriétés physico-chimiques : solubilité

A

→ Dépend de composition en AA et de quantité résidus polaires
→ Dépend de force ionique (=concentration en sels)
→ Dépend du pH :
- Max solubilité pour pH extrême acide/basique
- Min solubilité autour du PHI de protéine car protéine neutre
→ Pour protéine donnée la solubilité pas constante
- Effet dissolvant : + on ajoute sel + la protéine est soluble
- Effet relarguant : + on ajoute sel + la protéine précipite
→ Sulfate d’ammonium : sel très utilisé car possède force ionique la + élevé
→ concentration en sel = paramètre important → préparer échantillons protéines en solution pour objectifs analytiques ou thérapeutiques

86
Q

Dénaturation thermique : Stabilité thermique

A

• Froid ou chaleur :

→ Peuvent provoquer dénaturation protéines : modif structure tridimensionnelle sans modif structure primaire (peut être réversible mais irréversible plupart des cas) → perte d’activités biologiques et modif physico-chimiques

→ effets variables selon protéines
(exemple : -bactéries sources eaux chaudes -ovalbumine(œuf) )

87
Q

Coloration : lumière visible

A

→ holoprotéines incolores

→ hétéroprotéines colorées via groupements chimiques (grp héminiques → hémoglobine en rouge)

88
Q

Coloration : Ultra-violet

A

→ absorption de la liaison peptidique à 200nm
→ AA aromatiques absorbent à 278nm

⇒ on considère que protéine absorbent à 280nm

89
Q

Coloration

A

• coloration par réactions : modif de structure
⇒ Biuret : complexation des sels divalents de cuivre par les azotes des liaisons peptidiques→ complexation provoque changmement de couleur de solution bleu → violet
- coloration violette mesurée par spectrophotométrie à 540nm
⇒ Lowry

• coloration par absorption : sans modif de structure (+réversible)
⇒ colorants rouge ponceau, amidoschwarz, bleu de bromophénol

90
Q

Hydrolyse d’une protéine

A

→ Hydrolyse totale milieu acide : présence HCl concentré 6x normale(HCl6N) 120° pdt 24h
→ Hydrolyse enzymatique 2 types utilisés :
- endoprotéases (Interieur) : hydrolysent liaisons peptidique intérieur de séquence protéique
- exoprotéases (extérieur) : libérent AA à partir des extrémités Nt ou Ct
→ Hydrolyse ménagée et séquentielle : séquencage chimique ou réaction d’Edman

exemple : Trypsine = endoprotéase très utilisée en analytique et analyse protéomique

      - couple liaison peptidique du coté Ct de Lysine ou Arginine
      - synthétisés par le pancréas, retrouvé en grandes quantités dans suc pancréatique 
      - fonction biologique : digestion intestinale des protéines
91
Q

Classification des protéines : en fonction de la structure tertiaire

A

→ protéine fibreuse : composée de plusieurs hélices alpha enroulée en super hélice
(myosine → muscle alpha kératine → cheveux ongle laine)

→ protéine globulaire : repliement prononcé et niveau compaction + importante (myoglobine,hémoglobine)

92
Q

Classification des protéines : en fonction de la composition

A
  • holoprotéine (protéine simple): constitué uniquement de AA ou aminoacides
  • hétéroprotéines (protéines conjuguées) : apoprotéine (partie protéique) + groupement prosthétique (non protéique)

→ Classés en fonction de la nature du groupement prosthétique (glycoprotéines, protéolipides, métalloprotéines, chromoprotéines possèdent des hèmes, phosphoprotéines)
- Hémoglobine : - grande quantité GR du sang
- forme d’un hétérotétramère : 2sous unités alpha & 2sous unités bêta
- chaque sous unité comporte un grp prosthétique avec atome fer en son centre
→ ce grp lui donne sa fonction biologique de transport d’O2 et coloration rouge
- Ferrodoxine (métalloprotéine à fer): - fer forme liaison covalente avec soufres ensemble relié de manière covalente à la chaîne peptidique
- impliqué dans réactions de transferts d’éléctrons
- Anhydrase carbonique (métalloprotéine à zinc):
- métal labile fixé par liaison de coordinance et non par liaison covalente
- catalyse la réaction d’addition d’une molécule d’eau sur molécule de gaz carbonique pour donner l’acide carbonique qui se dissocie au PH physiologique en bicarbonate et un proton

93
Q

Méthodes d’analyse et séparation des peptides en protéines

A 
→ ultrafiltration 
→ chromatographie d’exclusion sur gel
→ chromatographie d’échanges d’ions 
→ chromatographie d’affinité
→ électrophorèse SDS
94
Q

Ultrafiltration

A

→ Séparation non dénaturante macromolécules en suspension dans un liquide
- microfiltration = sépare cellules et grosses particules en suspension
- nanofiltration - osmose inverse : élimine complètement ions et petites molécules
→ protéines retenu dans un filtre : petites molécules est ions passent à travers
→ 2 types des membranes :

① type en profondeur : molécules piégées dans le filtre
② type écrans (+utilisé) : laisse pas entrer protéines > certaine taille (retenues en surface) & membranes préférées pour récupérer protéines

95
Q

Ultrafiltration par centrifugation

A

→ gravitation va faire passer le liquide et ions à travers la membrane
→ protéines restent dans le compartiment supérieur
→ adapté pour petits échantillons laboratoire de recherche ou analyses biologiques

96
Q

Ultrafiltration sous pression

A

→ grande quantité industrielle (préparation de médicaments)

→ utilise un gaz pour faire passer le liquide à travers la membrane

97
Q

Chromatographie principe

A

→ système à flux liquide : l’échantillon est poussé par un solvant (phase mobile) dans une colonne (phase stationnaire)
→ la nature de cette phase stationnaire va permettre la séparation des protéines
→ la sortie de la colonne est suivie par un détecteur (spectrophotomètre à 280nm qui permet le suivi des AA aromatiques)
→ obtention d’un chromatogramme

98
Q

Chromatographie d’exclusion surgèles : Séparation selon la taille/masse

A

→ utilisation d’une phase stationnaire constituée de billes poreuses (polymérisation de sucre)
→ élution des grosses protéines en 1er
→ Petites protéines ralenties par le gel pénètre dans le gel
→ différents supports sur gel : séphadex, bio-gel, sépharose, ultrogel, bioglass

99
Q

Chromatographie d’échang d’ions : Séparation selon la charge (PHi)

A

→ Différentes résines modifiées par ajout grpt chargé : sépharoses, séphacryl, cellulose sub.
- grpt - : sulfoniques, carboxyliques, phosphates, sulfeothyl
- grpt + : diéthylaminoéthyl, aminoéthyl, triméthylamine
→ Résines chargées + ou -

①technique 1 : - fixer ensemble des protéines sur support et faire varier pH pour faire décrocher sélectivement protéines
- Variations pH valeurs extrêmes peuvent provoquer dénaturation des protéines
②technique2 : - Utilisation pH fixe légèrement basique/acide puis variation de la force ionique augmente la concentration en sels :
→ Compétition entre grpt chargé de la résine et des protéines

100
Q

Chromatographie d’affinités : Séparation selon l’affinité

A

→ Phase stationnaire est un support macromoléculaire chimiquement inerte sur lequel est greffé effecteur qui présente une affinité biologique (bioaffinité) pour une protéine
→ 3 phases :
① fixation : seules protéines ayant affinité pour substrat sont retenues
② purification - lavage : élimine protéines n’ayant pas réalisé interactions spécifiques avec substrat
③ élution : par compétition
→ Très sélective et spécifique obtention d’une protéine haut degré de pureté

101
Q

Autres méthodes d’analyse et séparation des peptides en protéines

A

→ Analyse protéomique :
- s’appuie sur techniques de chromatographie et électrophorétique et sur appareils permettant l’identification des protéines = spectromètre de masse

→ Cristallographie des protéines par diffraction des cristaux protéiques par des rayons X :

 - détermine structure tridimensionnelle 
 - nécessite un synchrotron
102
Q

Electrophorèse SDS : Séparation selon un potentiel électrique suivant la taille/le poids moléculaire

A

= méthode dénaturante
→ électrophorèse en gel de polyacrylamide : séparation de protéines contenant lorylsulfate de sodium est appelé SDS page (sodium dodecylsulfate polyacrilamide gel electrophoresis)
- matrice créée par polymérisation d’acrylamide et de disacrylamide, grosseur des pores variable et contrôlée
- lorsque protéines séparées, leur visualisation peut être effectué en les colorants directement ou par bleu de Coomassie ou nitrate d’argent
-détergent fort
- possède longue queue hydrocarbonée hydrophobe et extrémité chargée-
- interagit avec protéines par sa portion hydrocarbonée en liant leur région hydrophobe
- empêche repliement et confère aux protéines une charge-
- ratio constant : 1SDS pour 2AA
- seul le poids moléculaire apparent et non réel des protéines sera le facteur de leur séparation
(molécule avec petit PM migreront plus loin que les grosses)

103
Q

B-mercaptoéthanol & alternatives

A

→ B-mercaptoéthanol : provoque la réduction des ponts disulfures entraînant la séparation des SU protéiques

→ alternatives : - il existe une électrophorèse non-dénaturante pour analyser les protéines plasmatiques : migration dans un champ électrique au travers du maillage d’un gel en fonction de leur taille et de leur charge
- électrophorèse 2D : en fonction du PHi et du PM

104
Q

Ionisation et effet du PH sur AA

A

→ AA sont des modèles amphotères ou ampholytes : agissent comme acide ou base en fonction de leur pH du fait de présence d’une fonction acide carboxylique & basique amine
→les 3 formes de l’AA sont en équilibre en proportion variable en fonction du PH
→les AA peuvent contenir des charges +/- par leur grpt :
- carboxylique -
- aminé +
- ionisables par leurs chaînes latérales
→ à son PHi AA → zwitterion = forme neutre autant de + que -
- PH = PHi ⇒ charge AA=0
- arg : PHi + basique = 12,5
- asp : PHi + acide = 3,9
→ pour tous AA pkaCOOH = 2 & pkaNH3= 9
→ AA ont PM = 110g/mol
→PHi dépend du pka de COOH&NH3 et du pka des grpt ionisables portés par chaînes latérales

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