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Biochimie structurale > Module 4 > Flashcards

Module 4 Flashcards

1
Q

Nombre de résidus d’acides aminés des peptides

A

2 à 50

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Q

Nombre de résidus d’acides aminés des protéines

A

Plus de 50

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Q

Nom donné à un acide aminé une fois inclus dans un polymère

A

Résidu

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4
Q

Type de lien covalent liant 2 acides aminés

A

Peptidique

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5
Q

Peptide formé par la liaison séquentielle de plus de 20 acides aminés

A

Polypeptide

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6
Q

Molécule formée de 2 acides aminés liés par un lien covalent

A

Dipeptide

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7
Q

Molécule formée d’une ou plusieurs chaines polypeptidiques

A

Protéine

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8
Q

Possibilités de peptides

A

20^n, où n est le nombre de résidus

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9
Q

Majorité de protéines ont combien de résidus

A

Entre 100 et 1000

Minimum de 40 résidus pour structure tridimensionnelle stable qui permet une fonction intéressante

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10
Q

Définition d’une protéine monomérique

A

Constituée d’une seule chaîne polypeptidique

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11
Q

Définition polypeptide

A

S’applique à la fois aux peptides et aux protéines

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12
Q

Définition protéines multimériques ou oligomériques

A

Des protéines constituées de plusieurs chaînes polypeptidiques associées les unes avec les autres

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13
Q

Définition sous-unité

A

Chaîne d’une protéine multimérique

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14
Q

Définition protéine homomultimère

A

Protéine formée de la répétition d’une seule et même sous-unité

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15
Q

Définition protéine hétéromultimère

A

Protéine formée d’au moins 2 sous-unités différentes

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16
Q

Comment les polypeptides sont synthétisés

A

Par polymérisation séquentielle d’acides aminés dans l’ordre spécifié des gènes

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17
Q

Qu’est-ce qu’une structure primaire

A

La séquence linéaire des résidus d’acides aminés d’une chaîne peptidique

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18
Q

Qu’est-ce qu’un lien amide et nommer deux synonymes

A

Lien entre deux acides aminés par la fonction alpha-carboxyle du premier et la fonction alpha-amide du deuxième
Liaison peptidique
Lien peptidique

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19
Q

Particularité d’une chaîne polypeptidique

A

Contient 1 seul groupement alpha-COOH libre au C-terminale et 1 seul groupement alpha-NH2 au N-terminale

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20
Q

Corrélation entre polypeptide et les liens peptidiques

A

Polypeptide composé de n acides aminés contient n-1 liens peptidiques

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21
Q

Comment décrire la séquence d’un peptide

A

Commencer par résidu à N-terminale, énumérer tous les résidus jusqu’à C-terminale (nom des résidus se terminent en -yl)

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22
Q

Définition composition

A

C’est la nature des acides aminés qui composent le peptide ou la protéine, exprimer en pourcentage de chaque type d’acide aminé formant la molécule

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23
Q

Définition séquence

A

C’est l’ordre dans lequel les résidus sont attachés les uns aux autres en commençant par N-terminale

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24
Q

Nommer les 8 étapes principales des techniques de séquençage de protéines

A
  1. Bris des ponts disulfures
  2. Bris des interactions non covalentes
  3. Composition en acides aminés
  4. Caractérisation des extrémités N- et C-terminales
  5. Fragmentation des chaînes polypeptidiques
  6. Séquençage des fragments
    • -> Répéter les étapes 5 et 6 avec une seconde méthode de fragmentation
  7. Reconstruction de la séquence
  8. Localisation des ponts disulfures
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25
Q

Définition protéines homologues

A

Des protéines qui possèdent un degré significatif de similarité de séquence
Dérivés d’un ancêtre commun
Peuvent être orthologues ou paralogues

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26
Q

Définition protéines orthologues

A

Deux protéines homologues ayant la même fonction, mais provenant d’organismes différents

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27
Q

Définition protéines paralogues

A

Des protéines homologues (similarité de séquence) qui ont des rôles différents et qui se retrouvent dans un même organisme
Proviennent de la duplication d’un gène et de sa spécialisation subséquente

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28
Q

Solubilité dépend de…

A

Charge et polarité

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29
Q

Charge et polarité dépendent de…

A

pH et force ionique

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30
Q

À quel moment la solubilité est minimale

A

Quand pH = pI

Force ionique élevée

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31
Q

Caractéristique quand pH = pI

A

Molécule est sous forme zwitterion (charge nulle) ce qui minimise les interactions possibles entre la molécule et les molécules d’eau
Solubilité minimale

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32
Q

À quel moment la solubilité augmente

A

Quand le pH se situe de part et d’autre du pI car les charges à la surface favorisent la solubilité de la molécule en interagissant avec les molécules d’eau

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33
Q

Que se passe-t’il à faible concentration de sels

A

Salting in, les ions favorisent la solubilité des acides aminés et des protéines

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34
Q

Que se passe-t’il quand la concentration de sels augmente

A

Les ions des sels accaparent l’eau, il y a moins de molécules d’eau disponibles pour solubiliser les acides aminés et les protéines
Salting-out

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35
Q

Corrélation entre solubilité et force ionique

A

Solubilité augmente à faible force et diminue à forte force ionique

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36
Q

L’augmentation de solubilité est liée à l’action des…

A

Forces électrostatiques entre les ions et les charges portées par l’acide aminé ou le peptide

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37
Q

Comment peut-on faire précipiter les protéines

A

Modifier le pH et la concentration en sels de la solution

Après on centrifuge

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38
Q

Définition phase stationnaire

A

Substance insoluble contenue dans la colonne et interagissant avec la protéine
Varie selon la propriété utilisée pour la purification
Détermine la propriété physico-chimique utilisée pour la purification

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39
Q

Définition phase mobile

A

Échantillon contenant la protéine cible, lui a purifier

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40
Q

Définition élution

A

Les différents composés de l’échantillon sont entrainés vers le bas de la colonne

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41
Q

Définition éluat

A

Liquide qui sort de la colonne

42
Q

Définition vitesse d’élution

A

Vitesse de passage des différents composés dans la colonne

Dépend des interactions entre ces composés et la phase stationnaire

43
Q

Corrélation entre phase stationnaire et temps d’élution

A

Plus une protéine interagit avec phase stationnaire, plus elle prend de temps avant d’être éluée

44
Q

Expliquer chromatographie d’exclusion

A

Séparation selon la taille
Synonyme: filtration sur gel, chromatographie sur gel
Billes de gel ont des pores de grosseur contrôlée et connue: les molécules petites pénètrent dans les pores donc migrent plus lentement
Les grosses molécules migrent plus vite

45
Q

À quoi sert la chromatographie d’exclusion et quels informations on peut tirer de cette technique

A

Sert à purifier protéine cible

Estimer la masse moléculaire en comparant le temps d’élution protéines de masses moléculaires connues

46
Q

Expliquer chromatographie par échange d’ions

A

Séparation par la charge
Les molécules à séparer circulent à travers une colonne contenant des billes inertes et insolubles sur lesquelles sont fixés des groupements anioniques ou cationiques
Les molécules chargées sont retenues sur la colonne dépendamment de leur charge

47
Q

Nommer et caractériser les deux sortes de colonnes utilisées lors de la chromatographie par échange d’ions

A
  • Colonne d’échange cationique
    Résine chargée négative, donc lie les cations (charges +)
  • Colonne d’échange anionique
    Résine chargée positive, donc lie les anions (charge -)
48
Q

Expliquer chromatographie par affinité

A

Exploite mécanisme de reconnaissance moléculaire
Ligand reconnait spécifiquement la protéine cible
Seule la protéine qui a une affinité pour le ligand est retenue

49
Q

Décrivez la phase stationnaire de la chromatographie d’affinité

A

Polymère lié de façon covalente à un ligand liant spécifiquement la cible

50
Q

Donner un exemple de ligand pour la chromatographie d’affinité

A

Coenzyme, substrat, anticorps

51
Q

Qu’est-ce que le HPLC

A

Chromatographie liquide à haute performance

Sert à tous types de chromatographies sur colonnes

52
Q

Comment détecter les protéines

A

Grâce à spectrophotométrie
Acides aminés contenant cycle aromatique absorbent UV
On peut déterminer [protéine]

53
Q

Expliquer le principe de l’électrophorèse

A

Séparation des composantes d’un mélange selon leur vitesse de migration dans un champ électrique
Les particules doivent traverser le gel
• Petites molécules = migration rapide (se faufilent)
• Grosses molécules = plus de résistance

54
Q

Différence entre électrophorèse et chromatographie d’exclusion

A

Chromato: grosses molécules migrent plus rapidement

Électrophorèse: grosses molécules migrent plus lentement

55
Q

Méthode utilisée pour analyser la pureté

A

L’électrophorèse sur gel de polyacrylamide avec ou sans SDS

56
Q

Différence PAGE avec et sans SDS

A

Absence de SDS: ne permet pas de déterminer la masse moléculaire ou le pI d’une protéine
Avec SDS: faites en conditions dénaturantes

57
Q

Expliquer SDS-PAGE

A

Les échantillons sont traités avec SDS, un agent réducteur pour dénaturer la protéine, détruire la forme 3D (tridimensionnelle)
Le nombre de molécules de SDS qui se lient à une protéine est proportionnel à la taille de celle-ci

58
Q

Avec quoi la structure 3D est-elle maintenue

A

Interactions non covalentes et des liens covalents de type ponts disulfure

59
Q

Qu’est qu’un SDS

A

Un détergent, permet le bris des interactions non covalentes

60
Q

Qu’est-ce qu’un agent réducteur

A

Souvent le β-mercaptoéthanol, détruit les ponts disulfures

61
Q

Charge des molécules de SDS

A

Négative

62
Q

Comment sont séparés les solutions traitées avec SDS-PAGE

A

Molécules séparées selon masse moléculaire

63
Q

Comment estimer la masse moléculaire de la protéine inconnue avec SDS-PAGE

A

Courbe standard

64
Q

SDS-PAGE: Indices sur l’arrangement des sous-unités

A

La taille et l’arrangement des sous-unité
On peut détecter la présence de ponts disulfures en comparant des échantillons de la protéine avant et après traitement avec un agent réducteur

65
Q

Comment déterminer le nombre de chaines polypeptidiques

A

Comparant les masses moléculaires estimées par chromatographie d’exclusion avec celles sur SDS-PAGE traités avec et sans B-mercaptoéthanol

66
Q

Comment déterminer le pI d’un peptide ou d’une protéine

A

Focalisation isoélectrique

67
Q

Expliquer focalisation isoélectrique

A

Le gel polyacrylamide contient un gradient de pH: une extrémité du gel est acide et l’autre est basique
À mesure qu’elles migrent dans le gel, il y a modification de leur charge nette, car le pH du gel change
Lorsqu’une protéine se situe dans la zone du gel correspondant à son point isoélectrique, elle ne porte plus de charge nette. Par conséquent, elle n’est plus entraînée par le champ électrique et il y a arrêt de sa migration.

68
Q

Comportement des protéines à pH basique

A

Les protéines portent toutes des charges nettes négatives, elles migrent vers électrode positive

69
Q

Comment déterminer le pI et la masse moléculaire au cours d’une même expérience

A

Électrophorèse 2D

70
Q

Expliquer électrophorèse 2D

A

Première migration dans un gel contenant un gradient de pH, ce qui permet de séparer les protéines selon leur pI Ce gel est ensuite placé horizontalement sur le dessus d’un gel de type SDS-PAGE. Au cours de cette seconde migration, les protéines sont séparées selon leur masse moléculaire
Utilisé pour analyser un mélange protéique

71
Q

Définition protéomique

A

L’étude du protéome, c’est-à-dire de l’ensemble des protéines d’un organisme

72
Q

À quoi sert la spectrophotométrie de masse

A

Déterminer la masse moléculaire et la structure primaire

73
Q

Expliquer la spectrophotométrie de masse

A

On mesure le temps que prend une molécule chargée en phase gazeuse pour voyager dans un tube
Vaporiser les protéines puis elles passent dans un camp électrique et traversent un tube avant d’arriver au détecteur
Le temps que prend un peptide pour traverser le tube (temps de vol) dépend du rapport de masse sur charge

74
Q

Comment déterminer la masse moléculaire des peptides avec le temps de vol

A

Logiciels bio-informatique

75
Q

Méthode de choix pour déterminer avec précision la masse moléculaire

A

Spectrophotométrie de masse

76
Q

Points négatifs de la spectrophotométrie de masse

A

Les peptides ne peuvent pas être vaporisés par chauffage, car ils vont être détruit

77
Q

Techniques qui permettent d’amener les peptides en phase gazeuse

A

Ionisation par électrodispersion (ESI) voltage élevé

Désorption au laser favorisée par la matrice (MALDI) excité par laser

78
Q

8 étapes pour déterminer la structure primaire d’une protéine

A
  1. Bris des ponts disulfures
  2. Bris des interactions non covalentes
  3. Composition en acides aminés
  4. Caractérisation de extrémités N- et C- terminales
  5. Fragmentation des chaines polypeptidiques
  6. Séquençage des fragments
  7. Reconstruction de la séquence
  8. Localisation des ponts disulfures
79
Q

Comment déterminer la structure primaire d’une protéine

A

Dégradation d’Edman

80
Q

Expliquer étape 1: bris des ponts disulfures et comment faire pour empêcher qu’ils se reforment

A

Briser ponts disulfures avec agent réducteur comme B-mercaptoéthanol
Pour empêcher qu’ils se reforment: traiter protéine avec agent d’alkylation, comme iodoacétate qui bloque les groupements -SH

81
Q

Expliquer étape 2: bris des interactions non covalentes

A

Avec chaleur, l’ajout d’un détergent comme SDS ou d’un agent chaotropique comme l’urée

82
Q

Quoi faire après 2e étape

A

Séparées les différentes chaines de protéine par HPLC ou électrophorèse pour les analyser individuellement

83
Q

Expliquer étape 3: composition de la protéine

A

Pour déterminer composition, il faut briser tous les liens peptidiques et analyser les résidus libérés
On fait l’hydrolyse des liens peptidiques à pH très acide et température très élevé avec le réactif d’Edman (PITC)

84
Q

Caractéristiques du PITC selon le pH de son milieu

A

Basique: PITC se lie au groupement alpha-amine
alors PTC-acide aminés
Cycle aromatique

85
Q

Particularité des PTC-acides aminés

A

Portent un cycle aromatique, détectable par spectrophotométrie

86
Q

Comment on sépare les PTC-acides aminés à l’étape 3

A

Par HLPC

Le temps d’élution est comparé avec celui des autres acides aminés

87
Q

Points négatifs de l’hydrolyse acide (étape 3)

A

Asparagine et glutamine sont partiellement détruit (leurs groupements amides)
Donc impossible de distinguer un aspartate d’une asparagine et un glutamate d’une glutamine

88
Q

Expliquer étape 4: Caractérisation des extrémités (N-terminal)

A

Utiliser le PITC
N-term: Une chaine polypeptidique a 1 seule fonction alpha-amine libre, alors ajout 1 seule molécule de PITC
Traiter PTC-peptide avec acide trifluoroacétique, ce qui libère résidu N-terminal
Refaire HPLC

89
Q

Expliquer étape 4: Caractérisation des extrémités (C-terminal)

A

C-term: Utiliser carboxypeptidase pour libérer le résidu à cette extrémité
Ensuite traité avec réactif d’Edman
Identifié avec HPLC

90
Q

Particularité étape 3 et 4

A

Les échantillons ne peuvent plus servir pour les étapes d’après

91
Q

Expliquer étape 5: Fragmentation des chaines

A

Utiliser les endopeptidases pour couper les liens peptidiques à l’intérieur de la chaine (tyrosine et chymotrypsine)

92
Q

But étape 5

A

Couper chacune des chaines polypeptidiques obtenues à l’étape 2 pour obtenir une série de fragments contenant entre 30 et 40 résidus

93
Q

Particularité étape 5 (endopeptidases)

A

Sensible à la proline

94
Q

Expliquer étape 6: séquençage des fragments (nommer les 2 méthodes)

A

Dégradation d’Edman ou spectrophotométrie de masse

95
Q

Particularité étape 6 en utilisant la méthode dégradation d’Edman pour le séquençage des protéines

A

D’abord séparer les fragments par HPLC

96
Q

Expliquer étape 6: Séquençage des fragments avec la méthode de dégradation d’Edman

A

Analyses successives du résidu N-term
Après chaque analyse, on récupère peptide raccourci d’un résidu et on l’utilise pour nouvelle réaction PITC
Taille 30 à 40 résidus

97
Q

Particularité après l’étape 6

A

Répétition des étapes 5 à 6
Fragmentation avec une 2e méthode (étape 5)
Séquençage des fragments résultants (étape 6)

98
Q

Expliquer étape 7: Reconstruction de la séquence avec méthode d’Edman lors de l’étape 6

A

Comparer et aligner les fragments obtenus par les 2 méthodes de fragmentation, le chevauchement permet de déterminer la séquence de la chaine entière de départ

99
Q

Expliquer étape 7: Reconstruction de la séquence avec spectrophotométrie de masse lors de l’étape 6

A

Séquences de fragments sont remis dans le bon ordre par analyse bio-informatique grâce technique de l’empreinte de masse peptique

100
Q

Expliquer étape 8: Localisation des ponts disulfures

A

Briser les interactions non covalentes
Une partie de l’échantillon est traitée afin de briser les ponts disulfures
Comparaison REVOIR CETTE PARTIE

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