Structure et fonction des protéines Flashcards
Qu’est-ce que la modification covalentes des protéines permet?
Modulation de l’activité
Nommez les différentes modification covalentes des protéines?
Acétylation, Phosphorylation, Hydroxylation, Méthylation et Carboxylation
Quels A.A subissent préférablement l’acétylation?
Lysine et Arginine
Quels A.A subissent préférablement la phosphorylatioin?
Sérine, Threonine et Tyrosine
Quels A.A subissent préférablement la méthylation?
Lysine et Arginine
Protéine de structure des eucaryotes: cytosquellette
De quoi est composé le cytosquelette?
Microfilament: polymère d’actine
Filament intermédiaire: kératine (cytoplasme), lamine (noyau), collagène (matrice extracell)
Microtubule: polymère de tubuline
Quels sont les 2 types d’actine et où les retrouve-t-on?
Actine globulaire: libre dans la cellule
Actine filamenteuse: dans un filament d’actine
Comment forme-t-on une fibre d’actine filamenteuse à partir de l’actine globulaire?
1) L’actine globulaire se lie a une molécule d’ATP
2) L’addition de monomère des 2 côté (mais plus rapide du côté actine-ATP (+))
3) L’hydrolyse de l’ATP en ADP permet la polymérisation des monomère d’actine=> fibre d’actine filamenteuse
*Seuls les sous-unités ajoutées récemment contiennent de l’ATP
Completez: La réaction de polymérisation, qui est un phénomène___, est catalysé par ___ et dépend de____
dynamique/réversible
l’actine filamenteuse
l’hydrolyse d’ATP en ADP
Microtubule: Structure de la tubuline
2 tubuline (alpha+beta) ou dimère de tubuline avec 2 molécules de GTP ( exposée et inaccessible) forme un polymère
Tubuline forme des polymère en forme de tube
Moins flexible que microfilaments
Structure des microtubules
1) Incorporation dimère de tubuline dans microtubule
2) Hydrolyse d’une molécule de GTP
3) Aligmement de protofilament
4) Formation d’un tube
*Polymérisation-dépolymérisation dynamique (2 côté mais favorisé côté +)
Fonction des microtubules
Transport des chromosomes lors de la divison mitotique.
Dépolymérisation: permet de séparer les chromosomes entre les deux noyaux
Le Taxol, un agent anticancer, bloque la dépolymérisation. Pourquoi est-ce un bon médicament contre le cancer?
Impossible de séparer le matériel génétique entre les 2 cellules filles= divison cellulaire impossible
Fonction des filaments intermédiaires
Connecté avec les filaments d’actine et/ou les microtubules
Combien de types de filaments d’actine existe-il chez l’humain? Donnez un exemple.
65
Kératine: composant principale de la peau et des poils
Caractéristiques des filaments intermédiaires
Il existe plusieurs type de filaments intermédiaires
Aucun nucléotide n’est requis pour l’assemblage (ni ATP ou GTP)
Structure des filaments intermédiaires
1) Dimère d’hélice alpha à répétitions de 7 résidus
* A.A 1 et 4 sont non polaire
2) Formation double hélice par empilement des dimères (coiled-coil)=> tétramère
3) Assemblage d’octamère (2 tétramère)=> 1 fibre
4) Assemblage de fibre=> 1 filament intermédiaire
Donnez 4 exemples de protéines moteurs, où se déplace-t-elle et dans quel but?
1) DNA/RNA: le long de l’ADN durant la réplication et la transcription dans le noyau
2) Myosine: le long de microfilaments dans le cytoplasme=> génère la contraction musculaire
3) Kinésine: le long des microtubules=>transport des chromosomes lors de la mitose
4) Dynéine: le long des microtubules dans le cytoplasme=> transport de vésicules et le mouvement des cils flagelles chez les eucaryotes
Qu’est-ce qui défini une protéine moteur?
Capacité à changer leur conformation par hydrolyse de l’ATP ou GTP. Le changement de conformation engendre un mouvement linéaire qui suit une structure cytoplasmiques ou nucléaires.
Structure de la myosine (protéine moteur)
Présente dans les cellules musculaire
Structure tertiaire: 2 tête qui ineragit avec une molécule d’actine et qui possède un site de liaison à l’ATP, 1 cou et une queue
Fonctionnement de la myosine
1) liaison ATP-tête=>changement de conformation=> perte de l’affinité avec l’actine
2) Hydrolyses ATP en ADP=>changement de conformation=>région cou tête tourne=>augmentation de l’affinité pour l’actine=> liaison sur l’actine plus loin
3) Liaison myosine-actine cause la libération de Pi + ADP=> la tête reprend sa conformation initiale=> mouvement de levier
La complémentarité moléculaire permet l’association protéine-ligand.
Qu’est-ce qu’un ligand?
Un ligand est un composé chimique (peptide, protéine, dérivé lipidique…) qui se lie à une protéine par des forces non covalentes de manière spécifiques et réversible et qui modifie généralement la conformation de la protéine et donc sa fonction
Qu’est-ce que l’affinité moléculaire?
La force de liaison protéine-ligand
Qu’est-ce qu’un groupement prosthétique?
élément d’une protéine, essentiel à sa fonction, non constitué d’acide aminées, dont la synthèse est indépendante de la synthèse de la protéine.
Quel est la fonction de la myoglobine?
Transport de l’O2 dans les muscles
Quel est la fonction d’hémoglobine?
Transport de l’O2 dans les érythrocytes (sang)
Qu’on en commun la myoglobine l’hémoglobine?
Possèdent tout les deux un groupment prosthétique Hème, qui permet la liaison réversible à une molécule d’O2
Structure très similaire (hélice alpha+ hème dans la même cavité)
Structure de la myoglobine
153 A.A
8 hélice alpha reliées par des boucles
Groupement Hème
monomère
Structure de l’héme
Protoporphyrine IX (2 groupements vinyles hydrophobes à l’intérieur de la molécule et 2 groupements propionates ioniques et polaires tournés vers le milieu aqueux) + un atome de fer tenu en place par 5 axes de coordinations
Quel A.A et groupement fonctionnelle stabilise la molécule d’oxygène qui se lie sur l’hème?
His-64 (imidazole)
Quels sont les 5 axes de coordinations de l’atome ferreux de l’hème? Et quel autre axes existe-t-il et pourquoi?
4 avec le N de la protoporphyrine
1 avec le noyau imidazole de His-93
1 axe pour la liaison avec l’O2
Comment apelle-t-on la myoglobine lorsqu’elle est lié à l’oxygène?
oxymyglobine
Comment apelle-t-on la myoglobine lorsqu’elle n’est pas lié à l’oxygène?
désoxymyoglobine
Strucuture de l’hémoglobine
Composé de 4 sous-unité: 2 alpha et 2 beta (2protomères alpha-beta ou tétramère apha2-beta2)
alpha: 141 A.A
beta: 146 A.A (une boucle de plus)
Chaques sous-unités est formés de 8 hélices alpha
1 hème/ sous-unité
Hb: 4% Hème et 96% globine
Comme apelle-t-on aussi le tétramère apha2-beta2?
HbA
Combien un adlute possède-t-il d’érytrocytes et combien y a t’il de molécules d’Hb/ érythrocytes?
2,5X10^13
3X10^8
Quoi d’autres peut fixé la myoglobine et quel est son affinité ?
CO, 250
Quel est l’affinité de l’hème pour le CO en solution?
25 000
Normalement, combien de % des sites de fixations de l’Hb sont occupées par le CO en provenance du métabolisme?
1%
* Si l’affinité était supérieur=mort
Un adulte possède majoritairement l’Hb HbA, quel autre type possède-t-il aussi et à quel pourcentage?
1-2%
HbA2: α2δ2 ( δ: 146 A.A, dont 131 idententiques à β)
Le foetus possède quel type d’Hb et combien de temps persiste-elle?
HbF: α2γ2 (γ: 35 A.A différents de β)
6mois
L’embryon possède quel type d’Hb et combien de temps persiste-elle?
HbE: ζ2ε2 (ζ: 141 A.A, dont 57 différent de α)
(ε: 146 A.A, dont 34 différents de β)
3 mois
Dans quel ordre est le changement de l’Hb et quel est leur affinité pour l’O2?
1) HbE (+ grande affinité)
2) HbF
3) HbA/A2
4) HbA et HbA2 (+petite affinité)
Pourquoi l’affinité de la naissance à l’adulte change de grande à faible?
Meilleure facilité d’échange de O2 de la mère à l’embryon/foetus
Quel est la masse moléculaire de la myoglobine et de l’Hb?
M: 17 000Da
Hb: 64 000Da
Quel genre de courbe est la courbe d’oxygénation de la myoglobine?
hyperbole
Quel genre de courbe est la courbe d’oxygénation de l’hémoglobine?
sigmoïde
Pour quel pO2 l’Hb est-elle saturé à 50%? La myoglobine?
Hb: pO2=26 torr
M: pO2=2.8torr
Pourquoi l’affinité est-elle différente entre l’Hb et la myoglobine?
Permet la liaison de l’O2 à la myoglobine dans les tissus, là où la concentration d’O2 est la plus faible
(affinité myoglobine-O2 +grande)
Qu’est-ce que l’effet allostérique?
quand un ligand induit un changement de conformation de la protéine qui change son affinité pour un autre ligand à un autre site
L’hémoglobine est une ____ allostérique et l’oxygène est un ____ allostérique.
protéine
effecteur
Que se passe-t-il lorsque l’O2 se fixe à une sous-unité de l’Hb?
La sous-unité passe d’une conformation Tendue à Relâchée
Rotation de 15 de His 64 qui augmente l’affinité et engendre une répercussions aux autres sous-unités
La conformation T à une affinité plus____ que la conformation R
basse
Comment l’Hb passe de l’état désoxy à oxy?
1) O2 se fixe à une sous-unité
2) Une sous-unité passe de T à R
3) Elle se lie à l’O2
4) La sous-unité suivante passe de T à R et se lie à l’O2…
Qu’est-ce que la coopérativité positive favorise?
L’oxygénation complète à haute pO2 dans les poumons et une désoxygénation à faible pO2 dans les capillaires des tissus
Qu’est-ce que le 2,3-BisPhosphoGlycérate (BPG)?
Un effecteur allostérique de l’Hb qui diminue l’affinité de l’Hb pour O2 lorsqu’il se lie dans la cavité centrale de l’Hb en état désoxy (conformation T) et stabilise cette conformation
[BPG]=[Hb]=4,5mM
Qu’est-ce que le 2,3-BisPhosphoGlycérate (BPG) permet?
Le relargage de l’O2 à faible pO2
Pourquoi l’HbF a une affinité plus forte pour l’O2 à faible pO2 de l’HbA? Et qu’est-ce que ça permet?
L’HbF n’a pas de protéine β et sa cavité centrale est moins chargé + donc elle ne lie presque pas le BPG
Cela permet le transfert d’O2 maternel via le placenta
Où se lie le 2,3-BPG?
Sur la chaine β, au pourtour de la cavité : Lys82, His2, His143 et NH2 terminaux. Tous ont une charge +
Qu’arrive-t-il lorsque la pO2 augmente?
Le 2,3-BPG est déplacé et l’affinité augmente (O2 et 2,3-BPG s’excluent mutuellement)
Quel est l’effet du PH sur l’Hb?
Augmente: favorise oxyHb
Diminue: favorise desoxyHb
Qu’est-ce que l’effet Bohr?
L’effet Bohr est la diminution de l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène (O2) lors d’une diminution de pH
Quels résidus de l’Hb sont sensible au PH et relache des protons au passage vers la conformation oxyHb?
2 NH2 ter (alpha) et 2 résidus His (β)
Décrivez l’impact moléculaire du Ph sur l’Hb
1) l’ion imidazole du résidus Cter His 146 de chaque chaine β s’associe avec le groupe carboxylate de l’Asp94 de la désoxyhémoglobine
2) Oxygénation: bris du lien
3) Libération d’un proton
Pourquoi un PH acide favorise la forme désoxyhémoglobine?
À cause du Pka de l’ion imidazolium
Pourquoi l’effet Bohr est important en physiologie?
Parce que l’activité métabolique et la production de Co2 sont associé à la production de H+ dans les tissus et érythrocytes
H+ dans les tissus facilite relarage O2
Quel est le parcours de Co2?
1) conversion oxyHb libère H+ qui est éliminé par la formation de Co2
2) Co2=> HCO3- transporté dans le sang jusqu’au poumon
3) HCO3-=>CO2 et dégagé par diffusion
*CO2 peut aussi se lier de façon réversible aux protéines telle que Hb et autres protéines du sang pour être éliminé au poumon
Quel est la durée de vie des érythrocytes?
120jours
Lorsque les érythrocytes sont détruit qu’est-ce qui est recyclé?
Hémoglobine hydrolysée et les A.A récupérés
-Hème oxydé en bilirubine
Qu’arrive t’il lorsqu’il y a trop de bilirubine formé?
Syndrome hémolytique
Qu’arrive t’il lorsque les voies biliaires fonctionnent mal?
Pigment jaune s’acumulent dans le sang et les tissus= jaunisse
