chapitre 1 protéines Flashcards
rôles des protéines
-enzymes
-transporteurs ex: hb avec le O2 et CO2
-réservoir ex; mb avec le O2
-structures intra ou extracellulaires
-transmission info génétiques (prots ribosomiques)
-hormones et récepteurs hormonaux
protection virale ou bactérienne (immunoglobuline)
-moteur mécanique
quelles sont les deux classes de protéines
holoprotéines et hétéroprotéine
Description d’une hétéroprotéine (+ exemples)
acide aminé + petite molécule fixée
ex: ARN, phosphoprotéines, lipoprotéines, flavoprotéines et métalloprotéines
Comment le a.a. + molécule est lié (hétéroprotéines)
-de façon labile (peu stable)
-attraction ionique
-par lien covalent (groupe prosthétique= un composé organique non protéique maintenu dans une structure protéique ex: hème)
décrire la structure primaire
séquence de a.a fait par des liaisons peptidiques
c’est l’ordre des a.a.
Formule générale d’un aa
groupe amine NH2
groupe carboxyle COOH
si aa libre = ions amphotères (agit à la fois acide et base)
Les deux classes d’acide aminés
-hydrophiles
polaires= R. acides et R. basiques
non-polaires= R. neutres
-hydrophobes
absorbance de Y et W à 280nm
Que détermine le caractère hydrophile et hydrophobe des protéines
Conformation de la protéine
Comment former de la cystine
par oxydation de deux cystéines (pont disulfure)
voir structure a.a. dans le brain scape à louis
kit
Les deux types liaisons disulfure
liaison intrachaine (même chaine)
liaison inter-caténaire (entre 2 chaines)
Quelles sont les acides aminés qui absorbe dans le UV
Le phenylalanine, tyrosine, tryptophan
Propriété optique des aa
possède tous un carbone asymétrique (alpha) donc deux énantiomères sauf la GLYCINE
Levogyre(gauche) et dextrogyre (Droite)
= deux molécules identiques avec mêmes propriétés chimiques mais pas les mêmes propriétés optiques
Qu’est ce qu’exige un changement de conformation/ + infos sur L et D
exige la rupture d’une liaison
Levogyre = résidus dans les prots
Dextrogyre= dans la nature
L et D rien a voir avec le sens de la lumière polarisée
En Fischer si le H est sur la ligne horizontale …
Ils font regarder l’orientation et l’inverser
si D ca devient L à cause du H sur horizontale
Quelles sont les 3 fonctions ionisables des aa
Carboxyle
aminé
parfois chaine latéral
ionisation lié en fonction du pH
Plus le Ka est élevé plus…
l’acide a tendance a se dissocier et le pka est plus petit
équation d’Henderson-Hasselbalch
ph= pka+ log(A-/HA)
Si la concentration de A- = celle de HA…
le pH sera = au pK
Au point isoélectrique …
pHi= (pka+pkb)/2 car il n’y a pas de migration dans le champ électrique (c’est zéro)
** à chaque pk il y a une solution tampon
Que permet la courbe de titration
-déterminer le pk de chaque fct ionisable
-identifier le ph a des pouvoirs tampons
-déterminer charge moyenne de aa pour différents valeur de pH
-déterminer structure de l’espéces prédominante en solution à différente valeur de pH
acide acétique= 1 gr ionisable
glycine= 2 gr ionisable
Lysine= 3 gr ionisable
valeur des pK
pKa = 2à3
pKb= 9à10
pKr= variable 4à12 vont être donné
pourquoi dans une chaine peptidique les pk des chaines latérales ionisables changent
à cause des liaisons peptidiques
à cause de la position de la chaine au sein de la structure spatiale
Qu’est ce que la liaison peptidique
des peptides + protéines (dipeptides, tripeptides, polypeptides)
variabilité infinie des protéines
ex: 100aa= 100!
elles sont plane, polaire, trans
écriture: N-term…..C-term
Liaison peptidique entre… par une réaction… et possibilité de…
- C-N
- condensation
- structures de résonance dans lien peptidique
Que permet la structure de résonance
la proximité de C-N
Combien d’atomes sont impliqués dans une liaison peptidique
6
Quelle est la structure favorisé pour liaison peptidiques
la structure trans pour réduire l’encombrement stérique
Quelle est l’exception ou la structure en cis est favorisé dans une liaison peptidique
Quand il y a une proline à cause du cycle aromatique
Structure primaire des prots permet de déterminer
-composition en aa
- enchainement des aa
La séquence primaire d’une protéine
est unique
est encodé par la séquence nucléotidique ou par l’activité des enzymes
est l’expression de l’information génétique
ou se situe hydrophile/hydrophobe
hydrophile= extérieur
hydrophobe= intérieur
Les deux formes des protéines. (+exemple)
globulaire ex: myoglobine
fibreuse ex: collagène
Quelle forme de protéine va jusqu’à la deuxième structure au maximum
fibreuse
globulaire va jusqu’à tertiaire/quaternaire
les forces qui déterminent la structure des protéines
structure primaire:liaison peptidique (très forte)
structure secondaire,tertiaire et quaternaire
-lien H
-interactions ioniques
-interactions van der Waals
-interactions hydrophobes
liaison hydrogène (localisation)
il est situé entre deux O, deux N ou un N et un O
liaison ionique
soit attraction ou répulsion avec charge + et -
liaison hydrophobe
faible affinité avec le solvant de l’eau
force de van der Waals
interaction à faible intensité entre des molécules à courte distance
Comment visualiser une protéine
par sa séquence
squelette filiforme (+ fin vers la fin)
forme de ruban
structure plaine
Protéines membranaires vs fibreuses
membranaires: + résidus hydrophobes
fibreuses: svp des aa atypiques (=des aa innhabituelles)
- prots homologue ont des séquences homologues ex: conservation cytochrome C
Comparaison des structures primaires d’un même type de protéines
- de aa différents = + grand degré de divergence des proteines
- Ramification invariants indique ramification indispensable à fct des prots
- arbre phylogénétique des prots est parralèle a celui organisme
Plus il y a de changements dans la structure des aa plus…
on s’éloigne dans le temps. (pour l’ancêtre commun)
si aucun différence on peut utiliser le gêne pour l’une ou l’autre des espèces
les séquences homologues sont pas juste dans la séquence mais…
aussi dans la structure
*parfois bcp de résidus identiques mais pas la même fonction
…. détermine sa structure et sa structure détermine…
forces…… fonction
quelles sont les 6 forces déterminent la structure des protéines
- liaison peptidique = pas de rotation (plane et polaire)
- conformation trans sauf la proline=cis
- liaison hydrogène
entre H et structure riche en électron
nombreuse
maintien conformation native - pont disulfure
pour prots extracellulaire en raison du pH différent
protège protéine contre dénaturation - prolines (coudes)
conformation cis/trans - interactions hydrophiles-hydrophobes
principal moteur repliement des prots
conclusion= nb limité de conformation chez une prots
diagramme de ramachandra
permet de voir les positions de rotation par rapport au carbone pour identifier la structure secondaire
fi(+) vers droite
psy(-) vers gauche
le plus alloué est feuillet beta et hélice alpha droite
Protéines structure secondaire
pour prots globulaires = structure intermédiaire
pour prots fibreuses = structures définitives
-protéines fibreuse hélice alpha
-protéines fibreuses feuillet beta
-triple hélice de collagène
propriétés des protéines fibreuses
fonction statique
insolubles dans l’eau
répétition de aa
protéines hélice alpha = protéines élastiques ex:cheveux
protéines feuillet beta = protéines inextensible ex: soie
structure hélice alpha
2 conformations:
droite: + fréquent, + longue
gauche: + rare, + courte
exemple: kératine alpha
(laine,cheveux,peau,ongles)
possède 2 protofibrilles (hélice alpha droite)
hélice alpha caractéristiques
tous pont H et pont peptidiques(en périphérie) sont parrallele à l’hélice
- résidu (chaine latéral) sont à l’extérieur pour éviter encombrement ( ils sont perpendiculaires) et + volumineux
stabilité par lien H : entre atomes de la liaison peptidique, parallèle à l’axe, tout les 4 résidus
C=O tourné vers c terminale
- contient pas de proline pour pas former de coude
3,6 résidus par tour
Les deux conformations du feuillet Beta
Feuillet beta parallèle
feuillet beta antiparallèle
Fibroine caractéristiques
seulement feuillet antiparallèle
motif répétitif G-A-G-A (glycine-Alanine)
Feuillet beta caractéristique
Chaine peptidiques parallèles et dans même plan
résidu perpendiculaire au feuillet
** jamais de cystéine(causerait déformation) ni de proline
périodicité:0,7nm
Que forme les protéines riches en feuillets B
parallèle formant un tonneau
Triple hélice de collagène (ou on la retrouve)
protéine majeure chez vertébrés
dans os associé cristaux hydroxyapatite (rigidité)
dans tendons en fibres rigides
peau fibres lâches permet la flexibilité
paroi vaisseau sanguin en réseau élastique
produit industrielle du collagène = gélatine et colle
Qu’est ce qui arrive si on mélange deux types de cristaux (hydroxyapatite et fluorapatite)
ne seront plus solide
de quoi est composé la triple hélice
pas de cystéine
* composé de glycine et proline pour rigidité
résidu modifié
périodicité: 0,94nm
Tropocollagène= super hélice de pas droit former par trois chaines hélices torsadés gauche
Quelles sont les résidus modifiés dans la triple hélice de collagène
Résidu allysine (aldéhyde de lys)
-formé par lysyl oxydase
- intervient dans liaisons covalences intercaténaires
Hydroxyproline (Hyp)
-liaisons H intercaténaire
Hydroxylysine (Hyl)
-liaisons covalences avec les sucres et intercaténaires
Pour former Hyp et Hyl il faut alpha-cétoglutarate, vitamine C et prolyl ou lysyl hydroxylase
quoi qui arrive si humain manque de vitamine C et est il capable de la synthétiser
si manque = scorbut donc lésion cutané, déchaussement des dents, saignement
Non pas capable
Vrai ou faux: la vitamine C est thermosensible
Vrai
qu’est ce qui aide a contrer le scorbut
les agrumes
qu’est ce qui améliore la rigidité des fibres de collagène
le pontage entre les lysines grâce au O2 et lysyl oxydase.
Structure tertiaire: protéines globulaires: propriétés
fct dynamique
solubles dans l’eau
présent cytosol et fluide extracellulaire
Structure tertiaire: protéines globulaires: caractéristique
Hélice alpha + feuillet beta + élément non répétitifs en fct protéine
interactions non covalentes entre chaines lat des résidus
-principalement liaison hydrophobes
-liaison H entre chaines lat
* pont disulfure
combinaison de plusieurs structure créant une fct singulière Ex: ATP en tonneau
Structure tertiaire: protéines globulaires: Repliement
pas au hasard
en raison Dun processus cooperatif
pour grande prots nécessite **chaperones
-empeche le reploiement prématuré
-ou accélère le reploiement
la dénaturation la plupart du temps est un phénomène ….
irréversible
Structure tertiaire: protéines globulaires: dénaturation
en raison du:
PH extrêmes
-désamination de Gln et Asn
- change état d’ionisation des chaines lat = répulsion
-disloque les pont H
-rupture pont disulfure
Température
+ énergies de vibration et de rotation va cause destruction des interactions faibles.
Agents chaotropes (svt réversible)
-afflux d’eau à l’intérieur de la prots va donc disloquer interactions hydrophobes
ex: urée et sels de guadinidium
détergents (svt réversible)
-envahit le coeur hydrophobe de la protéine par chaines hydrophobes du détergeant= dénaturation
ex: SDS
Agents réducteurs (réversible)
-réduction pont disulfure
ex: beta-ME et DTT
A quoi sert un oxydant
a accélérer la réaction
Qu’arrive t-il en présence d’uréé après la dénaturation d’une protéine…
elle va se replié de façon a se que la protéine n’est pas d’activité.
Structure tertiaire: protéines globulaires: cofacteurs
sont nécessaires à l’activité physiologique
nature de liaison des cofacteurs
-permanent= grp prosthétiques
-non permanent
holoprotéines et hétéroprotéine
ex: myoglobine et prions
De quoi est composé la myoglobine
Hème
Hélice alpha
Fe
structure de l’hème
4 liaisons coordonatrices Fe-N
noyau tétrapérol
structure de la myoglobine
protéine monomérique + hème
polypeptide myoglobine = berceau de l’hème
Fe 2+ de mb est un ion ferreux que se lie à O2
*Oxydation de Fe2+ en Fe3+ forme metmyoglobine qui ne fixe pas les O2
O2 se lie a 60 degré, 6eme liaison coordonatrice du Fe2+
dans la désoxymyoglobine la 6eme liaison coordo est libre
Myoglobine changement de conformation
liaison de O2 provoque changement de Mb
-en absence de O2 le fer est en dehors du plan de l’hème. on peut dire que l’O2 attire le fer dans le plan de l’hème.
-Fe attire l’his F8, hélice F se rapproche donc de l’hème
*changement minime pour mb mais très important pour Hb
Les protéines infectieuses: Prions Encéphalopathies spongiformes
Chez animal
-maladie vache folle
-scrapie du mouton (forte démangeaisons, perte coordination)
Chez homme
-Maladie Kuru (ataxie et démence)
– Maladie de Creutzfeldt-Jacob (démence
,transmission: greffes de cornées et hGH)
– Maladie de Gershmann-Strauler-Scheinder
( ataxie, insomnie familiale fatale =>démence)
encéphalopathie spongiforme….
cerveau devient comme une éponge
Comment se transfère les prions (humain, mouton,vache)
le mouton consommé par la vache. Donné par les humains pour nourrir leur vache. Mouton malade, vache le deviennent et humains consomment la vache et devienne malade.
les deux sortent de prions + structures
prion normal= 4 hélices alpha
prion pathogène= 2 hélice alpha et 2 feuillets beta
Que cause prion pathogène
– => déformation des prions normaux
– => polymérisation des prions pathologiques
– => non digestion par les lysosomes
– => accumulation dans les lysosomes (vont éclater)
– => mort cellulaire => formation de plaques séniles (plaque noir)
PrPc et PrPsc définition
PrPc: cellulaire
PrPsc: scrapie = disque concave qui contamine protéine normale. Inhibe le protéasome qui normalement fonctionne avec ubiquitine
définition structure quaternaire
ensemble de protomères globulaires
Comment s’assemble l’enveloppe du rhinovirus
d’elle même
3 sous unités x60
Structure quaternaire Protéines oligomériques
formé de protomères identiques ou différents
stoechiométrie constante
arrangement symétrique monomère
forces de cohésion (interactions hydrophobes et forces électrostatiques) plus faible que structure tertiaire facilité a séparer les monomères.
Structure quaternaire Protéines allostériques
activité moduler par la fixation d’un effecteur allostérique cela cause
-modifie conformation et rend moins fctionnelle
-phénomène réversible
-passage de la forme R (relâché) à T (tendu)
2 types d’effecteurs allostériques:
-activateur allostérique
-inhibiteur allostérique
Structure quaternaire Hémoglobine: structure
Hb A = tétramère alpha2beta2
+hème= groupe prosthétique
fixe et transporte 4 O2
ancêtre commun = mb et leghémoglobine
La différence entre structure R et T
relâche possède de l’oxygène
Tendu pas d’oxygène hb sera tendu
l’oxygène se fixe plus facilement sur hb ou mb
sur mb car sa prend seulement 5 mm de Hg pour atteindre le p50% comparé à 25mm Hg pour le hb
Explication effet allostériques
Il faut augmenter la pression pour fixer oxygène au début plus difficile mais après plus il en à plus c’est facilement en raison du déplacement de la constante d’équilibre
Que crée la présence de O2 au désoxyhémoglobine
brise les cristaux et passe de la forme T à R
Qu’est ce que l’effet Bohr et il ya une compétition entre quoi
L’effet du pH sur la courbe de dissociation de l’oxygène de l’hémoglobine
importance physiologique
entre H+ et O2
Expliquez l’effet Bohr
Plus le pH diminue plus on doit augmenter la pression pour atteindre le p50% de dissociation
Qu’est ce qui favorise aussi la dissociation de O2 de hb
le CO2
Phénomène du Co2
CO2 + H2O va faire une anhydrase carbonique et donc du H2CO3 qui va se dissocier en H+ et HCO3- (qui a diminuer le pH)
H+ prend la place de O2 dans les tissus
*C’est l’effet inverse dans les poumons
+il y a de CO2 plus il aura diffusion de O2 dans le plasma (- il y a de CO2 + tes saturé en oxygène)
** augmentation de la pression de CO2 est lié à une diminution du pH
2,3-bisphosphoglycérate (effecteur allostérique de Hb)
absence de cet effecteur la courbe de Hb pour O2 sera hyperbole rectangulaire
courbe sigmoïde seulement en présence de l’effecteur
l’effecteur se lie dans cavité centrale de hb (ses charges négatives intéragissent avec 2 Lys, 4His et 2 N-term)
*hémoglobine foetal a moins d’affinité pour l’effecteur donc en a une plus forte affinité pour le O2
car his devient ser de l’hémoglobine F a pas de charge + donc pas de liaison avec effecteur (donc toujours en mesure de donner oxygène au foetus)
quelle courbe entre le hb F et le Hb A est plus lente a saturer
Hb A
Anémie falciforme (hémoglobinose S ou drépanocytose) : Cause
cause: substitution non conservatrice (aa hydrophile à hydrophobe)
ex: glu en valine = hydrophobe va interagir avec EF globine Beta qui va faire polymérisation des désoxyHb. Cela va transformer les globules rouges en faucille qui va cause de la thrombose des capillaire et donc anoxie des tissus
maladie récessive (deux fois les gênes minuscules)
résistance à l’agent de la malaria
Qu’est ce que la polymérisation de hémoglobine S
insère un dans l’autre et fera la deoxyhemoglobin en filaments
symptôme de anémie falciforme
fatigue, teint pale
enflure, douleur
rétine peut devenir endommagé
peau jaune
baisse nb globule rouge (anémie)
ACV
Infections
retard croissance
Traitement de Hb S
traitement palliatif contre douleur
– lors des épisodes de vaso-occlusion
» Surhydratation et techniques de relaxation » Éviter le froid ou le chaud
» Oxyde nitrique => vasodilatation
– hydroxyurée (stimule la synthèse d’Hb F => ̄ douleurs – AB et multi-vaccinations < > infections
Guérison complète
greffe de moelle
Quand tu es malade de l’anémie tu as un avantage qu’elle est il
tu ne peux pas attraper la malaria car le falciforme ne sera pas capable de se nourrir
Empoisonnement au CO
Le CO se lie très bien au Fer et est fatal si il se lie en grande quantité. Cela devient du carboxyhémoglobine et la seule manière de se sauver de ca est de se faire injecter du O2 en grande qté car la liaison est fragile.
Une fois le Co lié il y a un déficit de O2 libéré au tissu ca l’explique les symptômes de courte respiration / maux de tête, évanouissement / mort. dépendant du % de saturation de CO
