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 (lysine et arginine: fonction amine en bout de chaine=basique)
Phosphorylation (sérine, thréonine, tyrosine=alcool)
Hydroxylation(proline)
Méthylation (lysine et l’arginine ET histidine=basiques)
Carboxylation (acide glutamique et acide carboxylique=acide)
-addition de lipides et addition de glucides
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 ET histidine
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 (actine-G-ATP)se lie a une molécule d’ATP (actine-F-ATP)
2)L’addition de monomère des 2 côté (mais plus rapide du côté actine-F-ATP (+))
3)L’hydrolyse de l’ATP en ADP permet la polymérisation des monomère d’actine-G-ATP qui devient l’Actine-F-ATP=> fibre d’actine filamenteuse
*Seuls les sous-unités ajoutées récemment contiennent de l’ATP
pourquoi ce n’est pas l’ATP dr l’Actine-G-ATP qui est hydrolysé?
d’un point de vue évolutif, l’actine G TP libre catalyserait son ATP de manière continue même lorsque non-nécessaire= perte d’énergie donc ce n’est que l’actine F qui fourni l’énergie à l’Actine G
Completez: La réaction de polymérisation, qui est un phénomène___, est catalysé par ___ et dépend de____(énergie)
dynamique/réversible
l’actine filamenteuse (microfilament)
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 cancereuses= divison cellulaire impossible
Fonction des filaments intermédiaires, nomme un exemple
Connecté avec les filaments d’actine (microfilament) et/ou les microtubules
ex: kératine
Combien de types de filaments d’intermédiaires existe-il chez l’humain? Donnez un exemple.
65
Kératine: composant principale de la peau et des poils
lamina (noyau)
collagène
Caractéristiques énergétiques des filaments intermédiaires
Il existe plusieurs type de filaments intermédiaires
(aucun besoin 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?
-ces protéines ont la capacité de _____ leur conformation par __________
- Le _______ de confirmation est caractérisée par _____
- le mouvement est _____ et suit des ________ cytoplasmiques ou nucléaires
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 __________ (peptide, protéine, dérivé lipidique…) qui se lie à une ________ par des forces _________ de manière _________ et ________ et qui ________ généralement la conformation de la protéine et donc sa ________
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 de ______, essentiel à sa _______, il est ________ d’acides aminés et sa synthèse est ________ de la protéine
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 se fixé à la myoglobine/hémoglobine et quel est son affinité ?
CO, 250 celle du O2
Quel est l’affinité de l’hème pour le CO en solution, avec un fer III?
25 000 celle du O2
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 pcq bb a besoin de. plus de O2
car HbF et HbE leur manque feuillet Beta qui leur conféère une charge négative leur permettant d’avoir une plus forte affinité avec BDG qui prend place de O2
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=2.6torr
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)? il est chargé comment ?
- c’est un _________ allostérique de L’_____ qui _______ l’affinité de l’_____ avec O2 lorsqu’il se lie de manière à former l’état désoxy (Conformation) et la stabilise
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.
charge négative
[BPG]=[Hb]=4,5mM
Qu’est-ce que le 2,3-BisPhosphoGlycérate (BPG) permet?
Le relargage de l’O2 à faible pO2 (atteinte de saturation 0.2 lorsque à une pO2 plus élevée que sans le BPG)
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 donc moins chargé + donc elle ne lie presque pas le BPG qui lui est négatif
Cela permet le transfert d’O2 maternel via le placenta
pourquoi le 2,3-BPG est négatif?
car il se lie 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 par rapoprt à BDG?
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, si le pH augmente/diminue?
Augmente: favorise oxyHb
Diminue: favorise desoxyHb
Qu’est-ce que l’effet Bohr?
-l’effet Bohr est une _________ de l’________ de l’_______ pour l’oxygène lors de l’une diminution de pH, cela implique une _________ CO2
- c’est un effet __-__________, car. __-_______ à un sire de liaison de _______
L’effet Bohr est la diminution de l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène (O2) lors d’une diminution de pH,
c’Est un effet non-allostrique, car non-spécifique à un site de liaison de ligand
Quels résidus de l’Hb sont sensible au PH et relache des protons au passage vers la conformation oxyHb?
ion imidazol de l’HISTIDINE
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
vrai ou faux, le CO2 abaisse directement l’Affinité de Hb pour l’O2
non, c’est le pH modifié
Pourquoi un PH acide favorise la forme désoxyhémoglobine?
À cause du Pka=6 de l’ion imidazolium de l’HISTIDINE
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, donc la forme désoxy
Quel est le parcours de Co2?
1) vbers tissus :conversion oxyHb libère ____ qui est éliminé par la formation de ____ par enzyme ________
2) vers pourmons :Co2=> _______ transporté dans le sang jusqu’au poumon
3)______=>CO2 , car pH _____et dégagé par diffusion
1) conversion oxyHb libère H+ qui est éliminé par la formation de Co2 anydrase carbonique
2) Co2=> HCO3- transporté dans le sang jusqu’au poumon
3)HCO3-=>CO2 car pH plus faible 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 + jaunisse
Qu’arrive t’il lorsque les voies biliaires fonctionnent mal?
Pigment jaune s’acumulent dans le sang et les tissus= jaunisse
