Chapitre 4 Structures Primaires Flashcards
Différence entre peptides, polypeptides et proteines
Les protéines sont constitué de plus de 50 résidus d’acides aminés
Les peptides sont constitué de 2 à 50 résidus d’acides aminés
Généralement le nome polypeptide (plus de 20 résidus) est utilisé pour nommé les peptides et les proteines.
Est ce qu’un peptide peut avoir une activité biologique ?
Oui. Plusieurs peptides ont une activité biologique comme les proteines.
Par exemple, le glutathion est la molécule antioxydante majeure des cellules.
Les neuropeptides (endorphines) ont une fonction de neurotransmetteurs et de neuromodulateurs
Quels sont les 4 niveaux de structures d’une protéine ?
La structure primaire
La structure secondaire
La structure tertiaire
La structure quaternaire
Combien existe-t-il de possibilité de peptides ?
20^n peptides possible de n résidus
Décrire la structure primaire
La structure primaire correspond à la séquence en acide aminé dans une chaine 0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-…….
Il y a uniquement des liens covalents (liens peptidiques) entre les résidus d’acides aminés.
Le lien covalent se forme entre alpha carboxyle et alpha-amine de deux acides aminés.
Qu’est ce qu’une proteine multimérique et monomérique ?
Une proteine monomérique est constituée d’une seule sous-unité (chaine polypeptidique). Lorsque plusieurs chaines polypeptidiques s’associent entre elles, on parle de proteine multimériques ou oligomériques
Les protéines multimériques possèdents une structure quaternaire. La structure quaternaire décrit l’arrangement spatial de sous unité dans le’espace.
Qu’est ce qu’un homomultimère ? Et un hétéromultimère ?
Comment on fait pour distinguer les différentes sous unités
Un homomultimère est une proteine multimérique composé de la repétition d’une seul sous unité.
Un hétéromultimère est une proteine multmérique composé de la répétition d’au moins deux sous-unités différentes.
Pour indiquer le type de sous unité dans une proteine multimérique on utilise des lettre grecque avec un indice (l’indice référant au nombre d’une même sous unité)
Alpha3 -béta7 : hétéromultimère
Alpha12 : homomultimère
Pourquoi le pka des acides aminés ne permet seulement une approximation de la charge d’un polypeptide ?
L’interieur d’un polypeptide constitue un microenvironnement duquel les molécules d’eau sont exclue alors que les molécules d’eau sont responsable de l’ionisation des acides aminé.
Les valeurs de pka diffèrent légérèment lorsque les acides aminés se retrouvent à l’interieur d’un polypeptide.
Est ce qu’on peut connaitre le pi d’un polypeptide (proteine et peptide) en se basant sur les pka
Non. On peut déterminer leur pi en utilisant des méthodes expérimentales ou a l’aide de logiciels spécialisé si la structure primaire primaire de la proteine est connue
Pourquoi est-il possible de purifier des proteines ?
Chaque proteine possède des propriétés physico-chimiques qui lui sont propres.
Le choix de la méthode de purification se fait souvent de manière empirique (experimentale) afin de trouver LA méthode la plus EFFICACE
Sur quelle base se fait le choix d’une méthode de purification ?
Son coût, son efficacité et le temps requis pour la purification
Quelles sont les caractéristiques de la solution finale de proteines purifiés ?
La solution est pure et très concentré. Seulement il y a eu beaucoup de perte lors de la purification. Il faut prendre en compte les pertes pour obtenir la quantité de protéines desirée au final.
Différence entre composition et séquence
La composition réfère a la nature des acides aminés dans un polypeptide. On l’exprime par le pourcentage de chaque type d’acide aminé
La séquence réfère à l’ordre des acides aminés dans une chaine polypeptidique
Sans jamais purifier et manipuler une protéine, il est possible d’obtenir à l’aide de logiciel qui donne la structure primaire d’une proteine ………
Sa structure primaire
Sa masse moléculaire
Son point isoélectrique
On peut ne pas purifier une proteine en étudiant la sequence d’ADN qui est plus facile de purifier à l’aide de logiciel (bio-informatique)
Definissez proteines homologues, paralogues et orthologues
2 protéines homologues possèdent un degré significatif de similarité de séquence.
Les protéines paralogues sont des protéines homologues présentes dans un même organisme. Ils ont des fonctions différents. Ils proviennent de la duplication d’un gène et de sa spécialisation.
Les protéines orthologues sont des protéines homologues présentes dans des organismes différents. Ils ont les mêmes fonctions.
Que nous dit la comparaison de plusieurs protéines orthologues ?
Elle nous donne des informations sur l’importance d’un residu d’acide aminé :
Lorsqu’un résidu à une position de la chaine est conservé chez plusieurs espèces, il a probablement un rôle important dans la STRUCTURE et la FONCTION de la protéine.
Lorsqu’un résidu montre une grande variabilité entre les différentes espèces, il a peu d’importance pour la STRUCTURE et/ou la FONCTION de la protéine. Il peut facilement être remplacé par un résidus ayant des caractéristiques semblables (substitution conservative)
Quelles est la première étape de toutes techniques de purification de protéine ?
Préparation de l’extrait cellulaire contenant toutes les biomolécules présentes dans la cellule.
On brise les membranes pour libérer le contenu intracellulaire puis on centrifuge à différent temps et vitesse pour éliminer en partie les molécules non désirées.
Le reste des molécules non désirés seront retirés a l’aide des différentes méthodes de purification
Décrire la purification selon solubilité
Lorsque le soluté (protéine) atteint sa solubilité minimale il est précipité.
La solubilité minimale lorsque ph=pi (charge nulle) et force ionique grande (principe du salting out ajout de sel)
La force ionique dépend de la concentration en ion de la solution. S’il y a bcp d’ions, ceux-ci accaparent l’eau.
Décrire purification selon la taille (chromatographie d’exclusion)
La phase stationnaire est occupée par des billes poreuses de polymères dont la taille est connue. Les grosses molécules ne rentrent pas dans les billes contrairement aux petites billes. Les grosses molécules migrent donc plus vite.
Est ce qu’on peut estimer la masse moléculaire des échantillons en ajoutant des protéine colorées dans l’échantillon ?
Oui, c’est possible en générale, car certaines molécules ne sont pas sphériques. Les molécules non sphérique non pas un diamètre précis donc la taille de la molécule ici n’est pas proportionnelle à sa masse moléculaire.
Décrire purification selon la charge (chromatographie par échange d’ion)
Il y a des billes de résine contenant des groupements anioniques (chargé +) ou des groupements cationiques (chargé -). Les molécules entre en compétition les uns avec les autres. Il n’y a pas de modifications de pH dans la chromatographie par échange d’ions. Les molécules ont déjà des charges nettes différentes.
Décrire la purification selon l’affinité (chromatographie d’affinité)
On exploite les mécanismes de reconnaissance moléculaire (ligand, charge opposée, etc). La phase stationnaire contient un polymère comme la résine lié à un ligand par un lien covalent quu a une affinité avec la molécule cible. Seule la molécule avec la plus grande affinité se lie au ligand
Pour briser le liens covalent entre le ligand et la molécule, on peut modifier le pH ou ajouter une solution de ligand libre qui a une plus grande affinité avec la molécule cible.
Décrire la chromatographie HPLC
Chromatographie robotisé. Elle sert à tous les types de chromatographie que l’on peut directement couplé avec un spectrophotomètre et un collecteur de fraction.
On peut controler le flux de solvant et la pression dans la colonne (petite colonne pressurisé)
Techniques d’analyse des protéines
Spectrophotométrie uv (dosage lorsque solution pure et connue)
Spectrophotocolorimétrie (dosage lorsque mélange de protéines inconnue)
Électrophorèse
La spectrométrie de masse
À quoi sert le SDS et le mercaptoéthanol dans l’électrophorèse SDS-Page
Le SDS permet de dénaturer les molécules en brisant les liens non covalent. C’est un détergent = agent chaotropique qui augmente la solubilité des groupements non polaires et déstabilise les liens
Le mercaptoéthanol est un agent réducteur qui brise les ponts disulfures
Dire si c’est type d’électrophorèse permettent de déterminer masse moléculaire et pi
Page
SDS-page
IEF (isolectric focusing)
Electrophorèse 2D : IEF + SDS-Page
Page : aucun
SDS-page : masse moléculaire grâce au marqueur du puits 1 dont la masse est connue (création d’une courbe logM selon le temps)
Aussi le traitement par un agent réducteur permet d’identifier : pont disulfure et le nombre de chaines polypeptidique
IEF : masse moléculaire et pi (le gel contient un gradient de pH) lorsque la charge nette = 0 la migration s’arrête.
L’électrophorèse en générale est une méthode principalement analytique, mais utilisée également pour la purification si on récupére un échantillon de gel.
Décrire la spectrophotométrie de masse
Elle détermine la masse moléculaire et la structure primaire des peptides. On mesure le temps que prend une molécule chargée en phase gazeuse pour voyager dans un tube (temps de vol)
Le temps de vol d’un peptide depend du rapport de sa masse/sa charge .
C’est une méthode extrêmement sensible et la plus précise actuellement
