Protéines et méthodes d'étude Flashcards
Définition protéine ?
Macromolécule constituée de séquences d’acides aminés réunis par des liaisons peptidiques ( AA > 50)
Si la protéine possède 2 à 50 AA c’est ?
Un peptide
Si la protéine possède plus de 50 AA c’est ?
Un polypeptide
Protéines globulaires ?
= sphéroprotéine
- majorité des protéines
- solubles dans l’eau
- forme sphérique / ovoïde compacte
- seules à acquérir une structure tertiaire
- rôle de transporteur, récepteur et d’enzyme
Protéines fibreuses ?
= fibrillaires = scléroprotéine
- protéines très allongées
- rôle structural
Holoprotéines ?
Constituée exclusivement d’acides aminés
- solubles : globulaire (albumine, histone) ; fibreuse (fibrinogène plasmatique, actine, myosine)
- insolubles : (kératine) fibreuse mais peut être globulaire
Hétéroprotéines ?
= protéines conjuguées
- Une ou pls chaînes polypeptidiques (=apoprotéine) + partie non protéique (groupement prosthétique) liés de façon covalente
Phosphoprotéine ?
- hétéroprotéine
= protéine + acide phosphorique - groupement phosphate ajouté sur sérine, thréonine et tyrosine
ex: caséine, vitelline
Glycoprotéine ?
- hétéroprotéine
= protéine + glucide - très nombreuses
ex : hormones, enzymes, protéines membranaires
Lipoprotéine ?
- hétéroprotéine
ex : lipoprotéine de structures membranaires cellulaires, de transport du cholestérol dans le sang
Chromoprotéine ?
- hétéroprotéine
= liée à 1 pigment
ex : hémoglobine, myoglobine, cytochromes, catalase
Structure primaire ?
- enchaînement d’acides aminés liés par des liaisons peptidiques dans la chaîne protéique
Liaison peptidique ?
- Groupement carboxylique d’un AA réagit avec le groupement amine d’un autre AA = liaison peptidique de type amide + libération d’eau
- plane, rigide (6 atomes coplanaires)
- longueur entre CO et NH = 1,32 Å
- longueur entre 2 du Cα = 3,5 à 3,6 Å
- rotation autour de Cα-N (Φ) et autour de Cα-CO (Ψ)
Cas particulier proline ?
- Groupement amine engagé dans structure cyclique donc plus de rotation libre entre azote de ce groupement et carbone α
- Présence proline provoque formation d’un coude + changement de direction au niveau de la chaine peptidique
Nomenclature chaîne peptidique ?
- Les AA de la chaîne = résidus
- chaine peptidique vectorisée
- De gauche à droite : N-terminal (fonction amine libre) -> C-terminal (fonction carboxyle libre)
Structure secondaire ?
- Repliement local, périodique et régulier d’une partie de la chaine peptidique (hélice α et feuillet β)
- Existe exceptions = repliements non périodiques et non régulières = tours et boucles
- Structure secondaire maintenue par liaisons ioniques et liaisons H entre groupement CO et NH de liaisons peptidiques de résidus différents
Hélice α ?
- Structure périodique
- 3,6 AA/tour d’hélice et de 5,4 Å par tour d’hélice
- diamètre = 0,5 nm
- pas = 0,54 nm (ou 0,51 nm si protéine fibreuse)
- Φ = - 57°
- Ψ = - 47°
- stabilisée par liaisons H intra-chaine (entre chaque O d’un groupement carboxyle d’un AA de la chaine principale avec l’H de l’amide du 4e AA située plus en avant)
Feuillet plissé β ?
- structure périodique
- 2 ou plusieurs brins β représentés par une flèche
- forme de zig-zag
- structure étirée
- liaison H entre O d’un groupe carboxyle d’un AA d’un brin et l’H de l’amide appartenant à un brin voisin (liaisons H interbrins)
- Plissement feuillets au niveau de chaque Cα d’un AA, chaînes latérales se distribuent de part et d’autre du plan
- Feuillet β parallèles (sens peptidique identique) : Φ = - 119° et Ψ = 113°
- Feuillet β anti-parallèles (sens peptidique contraire) : Φ = - 139° et Ψ = 135° (+ stables)
Boucles et tours ?
- structures non périodiques
- Tour = 3-4 AA ; connecte 2 feuillets antiparallèles ; comporte glycine et proline
- Boucle = + longue ; + de 4 AA ; connecte hélices entre lles ou hélice α avec brins β de feuillet différent
Pelote statistique ?
= acides aminés non engagés dans une structure secondaire
Défaut de kératine ?
diminution de la solidité de la peau
Carence en vitamice C ?
- synthèse anormale du collagène qui ne peut plus former des fibres sous forme de triple hélice
- symptômes = lésions de la peau, gencives, déchaussement des dents, fragilité des vaisseaux sanguins avec hémorragie et cicatrisation laborieuse
Prion normal (PrPc) ?
- 209 AA
- 3 hélices α droites
- 2 brins β antiparallèles
- pelote statistique
- dans les neurones, joue un rôle dans la prolifération cellulaire et la mort cellulaire
Modification structurale du prion en forme pathologique PrPsc ?
- enrichissement en feuillet β plissé (2 hélices α et 4 brins β)
- anomalie de la dégradation de la protéine prion qui tend à s’accumuler et s’agrège -> mort des neurones -> maladie de Creutzfeldt Jacob (Homme) et encéphalopathies spongiforme = vache folle (animaux)
- contact forme infectieuse-forme normale = changement de conformation en forme pathologique
Structure super secondaire ?
= motif structural formé par le regroupement de quelques éléments de structures secondaires
- associé à une fonction
- uniquement chez protéines globulaires (mais pas toutes)
Les 3 motifs simples ?
- Épingle (ββ) : coude très bref (2 à 5 AA) ; 2 brins β antiparallèles (chez immunoglobulines)
- Hélice-tour-hélice : (αα)
- Motif βαβ : 2 brins β parallèles sont connectés par une hélice α (association de deux motofs = pli de Rossman βαβαβ)
Les 3 motifs complexes ?
- pli de Rossman (βαβαβ) : liaison entre déshydrogénases et coenzymes NAD(P)+
- structure zinc finger = en doigt de gant = en doigt de zinc (ββα) : doigt qui se loge dans le grand sillon de l’ADN et agit sur la transcription de gènes cibles / spécifique de très nombreux facteurs de transcription
- Clé grecque (ββββ) : présente dans la triose phosphate isomérase (glycolyse) pour fixer le substrat
Domaine ?
unité structurale indépendante du reste de la protéine ayant acquis son propre repliement tridimensionnel et qui présente une fonction propre
Structure tertiaire ?
- L’arrangement spatial des structures secondaires aboutit à la forme globale tridimensionnelle spécifique de la protéine qui déterminera sa fonction biologique.
- s’applique surtout aux protéines globulaires
- stabilisé par liaisons H, ioniques, hydrophobes et ponts SS
Structure quartenaire ?
= association de sous-unité dans une même molécule protéique
- Si sous unité à l’état libre = monomère
- Si sous-unités identiques = protéine oligomérique / oligomère
- Si sous-unités différentes = protéine multimérique / multimère
Hémoglobine (Hb) ?
- 4 sous unités : 2α et 2β chez l’homme adulte
- structure quartenaire = hétérotétramère
- 8 hélices α par sous-unité
- hétéroprotéine, chromoprotéine :
apoprotéine = globine + groupement prosthétique = hème contenant un atome de fer par sous-unité - Fe2+ au centre de la porphyrine contenue dans l’hème
- 4 molécules d’hèmes par molécule d’Hb = peut fixer 4 molécules d’O
(Myoglobine = 1 sous unité et fixe le dioxygène) - état T tendu ( quartenaire de la désoxyhémoglobine) = hémoglobine n’a pas fixé oxygène
- état R relâché (quartenaire de l’oxyhémoglobine) = hémoglobine a fixé oxygène
- 2,3 Bisphosphoglycérate conserve hémoglobine sous forme T
Propriétés des protéines ?
- poids moléculaire : dépend séquence AA
- chimiques : dépend nature AA, peuvent réagir avec certaines substances dans des réactions colorées
- électriques : N-term et C-term ionisables ainsi que les chaines R, K, E, D, H, C, Y= possède un pHi auquel protéine est neutre
- solubilité dans l’eau : un grand nb de protéines insolubles dans l’eau ; insoluble dans solvants organiques (éthanol) ; solubilité minimale au pHi
- spectrale : AA aromatiques absorbent dans l’UV( F 260nm et W, Y à 280nm)
- dénaturation : agents physiques (chaleur, UV) ou chimiques (acides forts, sels de métaux lourds, urée, guanidine, solvants organiques, détergents (β-mercaptoéthanol)
=> ont permis de déterminer des méthodes d’étude des protéines
Fonction de structure ?
collagène
kératine
Fonction de contraction ?
actine
myosine
Fonction de transport ?
albumine
hémoglobine
Fonction d’immunité ?
immunoglobulines
cytokines
Fonction hormonal ?
insuline
adrénaline
Fonction de transduction du signal ?
récepteurs
protéines G
Fonction de régulation de l’expression des gènes ?
facteurs de transcription
Fonction enzymatique ?
peptidase
catalase
