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BIOMOL COLLET

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baharicot's version from 2016-06-22 20:09

REPLIEMENTS DES PROTEINES, DYNAMIQUE, EVOLUTION STRUCTURALE

Question Answer
1ère expérience d'Anfinsen - expliquerdénaturation Urée 8M, DTT/2-mercaptoethanol ; renaturation Dialyse, O2 à pH8
probabilité que ARNase reforme ses 4 pts disulfure1/105
déterminants du repliement des protéines - citerinfluence de résidus internes ; hélices A et feuillets B ; adaptation structurale ; protéines naturellement dépliées
la formation d'hélices et de feuillets résultent de ...contraintes stériques, liaisons H, interactions ioniques, forces de VDW
protéines intrinsèquement désordonnées - définition (3)protéine naturellement dépliée, avec régions désorientées qui ne cristallisent pas, chez 33% des eucaryotes
protéines intrinsèquement désordonnées - rôleinterrupteurs car induisent le repliement d'autres prot. par contact
temps qu'une protéine met pour explorer TOUTES les conformationsdépasse le milliard d'années
temps réel de repliement d'une protéinemoins de 10 millisecondes pour les petites ; quelques secondes pour les grandes
appareil de stop-flow - rôle permet de suive les premières phases du repliement
effondrement hydrophobe - définitionétape où les grpmts hydrophobes du cœur de la protéine dépliée se rassemblent, pour expulser les molécules d'eau voisines
molten globule - quoigrosse protéine à état compressé/affaissé qui a déjà commencé son repliement, avec éléments de structure 2°daire mais chaînes lat. très désordonnées
théorie du paysage - quoile repliement des prot. passe par une série d'interm. nrj-tiques bien définis
axe horizontal de l'entonnoirconformations de polyp. (angles phi, psi, et angles de torsion des R)
axe vertical de l'entonnoirénergie libre du polypeptide
2ème expérience d'Anfinsendénaturation Urée 8M, DTT/2-mercaptoéthanol ; - DTT ; - Urée, + DTT, dialyse
temps de renaturation de l'ARNase par PDI2min
PDI - descriptionenzyme eucaryote, 1 seule chaîne polypeptidique, 4 domaines de +- 100 résidus (idem thiorédoxine), site actif C-X-X-C
PDI - rôle sous sa forme réduitecatalyse réactions d'échange entre liaisons disulfure dans substrat protéique, brassage des ponts
PDI - rôle comme réductaseréduit les ponts disulfures, devient PDI oxydée
PDI - rôle sous sa forme oxydéeoxydase, forme les PDS, devient PDI réduite (qui réagit avec l'O2 de la cell. pour régénérer PDI oxydée)
ERO1 - rôleexiste sous forme alpha et beta, transporte les 2H de la PDI réduite vers les agents oxydants de la cell ; permet régénération PDI oxydée
ERO1 muté - conséquenceréduction taille de la souris mais tjrs vivante
DsbA - description homologue bactérien de PDI, fait aussi partie des thioredoxines
Mia40homologue eucaryote mitochondrial de la PDI, forme des PDS dans l'espace intermembranaire des mitochondries
PPI ou rotamases - rôlecatalyse interconversion CIS-TRANS des liaisons entre n'importe quel a.a et la Pro -> accélèrent le repliement des prot. avec a.a proline
rôle des protéines chaperonnesempêcher la formation d'amyloïdes, aider au repliement
système de reconnaissance des protéines mal repliéeselles exposent leurs résidus hydrophobes
HSP60 - descriptionhomologue de GroEL, chez procaryotes ET eucaryotes, 14 S.U de 60kDa disposés en 2 anneaux de 7 S.U
GroEL - homologue de ... chez ... HSP60 chez E. Coli
GroEL - structure14 S.U identiques associées en cylindre creux ; 2 anneaux (cis et trans) de 7 S.U ; 3 domaines/anneau (apical, intermédiaire, équatorial), 7 ATP/anneau
GroEL - anneau CIS structureformé d'hélices H et I riches en a.a hydrophobes -> liaison avec les régions hydrophobes exposées des protéines mal repliées
GroES - homologue de ... chez ...HSP10 chez E. Coli
GroES - structureheptamère de 7 S.U identiques formant un dôme, 7 ADP/S.U
GroEL/ES - mécanisme - étapes 1,2,31) introduction de la protéine mal repliée dans ouverture de l'anneau sup. de GroEL ;
2) GroES referme l'anneau sup. ;
3) Domaines A et I changent de conformation, anneau cis double de volume, le repliement de la prot. commence
GroEL/ES - mécanisme - étapes 4,54) cage d'Anfinsen avec groupes hydrophiles empêche le substrat de s'agréger par interactions hydrophobes.
5) hydrolyse 7 ATP de GroEL -> 7 ADP -> nrj libérée permet de surmonter les pièges de l'entonnoir
GroEL/ES - mécanisme - étapes 6,7,86) 2ème prot. + 7 nouveaux ATP se lient à l'anneau TRANS de GroEL.
7) Libération de GroES + de la prot. bien repliée + des 7 ADP.
8) anneau TRANS devient anneau CIS et nouveau cycle débute
Méthodes pouvant prédire la structure d'une protéine ?méthode Chou-Fasman et méthode de modélisation par homologie
Méthode Chou-Fasman (3)prédiction de structures secondaires:
- classification d'a.a selon leur penchant pour l'H alpha/le feuillet Beta,
- repose sur analyse statistique par RX de 29 prot. non-homologues de structure connue
Méthode de modélisation par homologiealignement de la séquence d'intérêt avec celle(s) de protéine(s) connue(s), modélisation, calculs de minimalisation d'nrj
Fibres amyloïdes - compositionbottes de filaments formés de feuillets de brins beta, parallèles à l'axe de la fibre
Maladie vache folle - mutationremplacement des hélices alpha de la prot. PrPc en brins Beta -> prot. PrPsc
Protéines PrPc et PrPsc - points communselles résistent aux protéases, leurs structures primaires sont identiques
PrPsc - rôlecatalyse la conversion PrPc -> PrPsc et sa propagation par contact
Forme transmissible des maladies à prionconsommation de la viande de la vache folle par. ex.
Forme sporadique des maladies à prionmodification spontanée en la conformation infectieuse chez l'individu, forme la + fréquente
Forme génétique des maladies à prionmutation de la séquence, héréditaire, provoque fibres amyloïdes
Maladie d'Alzheimer - causeformation peptide amyloïde β -> dépôts de fibres amyloïdes -> hémorragies
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PROCARYOTES

Question Answer
Caulobacter crescentusbactérie en croissant, qui perd son flagelle (développe un pied) quand elle se fixe sur un support pour commencer à se diviser
Streptocoque est une bactérie à Gram ...+
Cyanobactéries - formeforme d'algues car contiennent des filaments
Actinomycètes (streptomyces) - descriptionproduction d'antibiotiques pour protéger leur colonie, formation d'hyphes + de spores, ressemblent à des champignons
Biofilm - définitioncommunauté bactérienne (une ou plusieurs espèces) qui se construit sur une surface
Biofilm - structureagglomérat de bactéries enchâssées sur plusieurs couches dans une matrice adhésive, (sécrétée par les cell). contenant polysaccharides + protéines + acides nucléiques. Biofilm peut aussi être formé de fibres amyloïdiennes !
Biofilm - rôlesystème de résistance et de récidive des bactéries face aux antibiotiques et aux attaques du système immunitaire
Biofilm - localisationdents (plaque dentaire), canalisations, cathéters, implants, infection urinaire
Coloration bactéries Gram - étapesCulture ; Séchage (flamme) ; Violet de Gentiane ; Rinçage par Lugol ; Formation de complexes Lugol-VG ; Rinçage par éthanol ; Gram + colorées ; Gram - décolorées ; Gram - recolorées à l'aldéhyde fuchsine
E. Coli - caractéristiques (4)I. abondante dans intestin des animaux à sang chaud (0.1 à 1% de notre flore intestinale).
II. Grande capacité d'adaptation: vit en anaérobie (intestin) ou en aérobie (égouts).
III. Existe en souches pathogènes et non-pathogènes.
IV. Peu de besoins
Souche K12 E. Colinon-pathogène
Souches UTI89Q et O157Q:H7souches pathogènes, engendrent complications rénales et neurologiques, prospèrent au sein d'un biofilm
E. Coli - dimensions2.5µm de long, 1µm de large
E. Coli - besoinsphosphate, sulfate, ammoniac, carbone, ions (K, Mg, Fe)
E. Coli - vitesse de croissance augmente si ...la source de carbone est le glucose en milieu aérobie
Gram (-) - structureMembrane externe, Peptidoglycans, Périplasme, Membrane plasmique, Cytosol
Membrane externe E. Coli - structureASYMETRIQUE:
feuillet interne : tonneaux beta (porines), lipoprotéines, phospholipides ;
feuillet externe : lipopolysaccharides (LPS)
Gram (-) - rôles du LPS (4)signale la présence d'une bactérie ;
agent puissant de la réponse inflammatoire/immunitaire ;
protection contre les sels biliaires de l'intestin et les antibiotiques ;
chaîne pathogène lui permet d'adhérer aux surfaces
Rôle du peptidoglycanemaintien de la forme de la bactérie ; protège la bactérie contre la différence de pression osmotique environnante
Gram (-) - structure du LPS= glucopolysaccharide = Lipides A + Polysaccharides + Chaîne latérale pathogène (que dans les souches pathogènes)
Gram (-) - peptidoglycane composition2 sucres : N-acétylglucosamine (G) et N-acétylmuramique (M), reliés par B1-4 ;
4 a.a sur (M) : L-Ala, Acide D-glutamique, DAP, D-Ala
Rôle des a.a en conf. D chez les bactéries ?permettent à la bactérie d'échapper aux protéases eucaryotes qui ne reconnaît que les a.a en conf. L
Glycosyltransferase - rôleassemblage des sucres de peptidoglycane, catalyse liaisons B1-4 intracaténaires, forme chaines de ~50 u. disaccharidiques
Transpeptidases - rôle, donner un exassemblage des a.a d'une chaine à l'autre du peptidoglycane, formation de liaisons covalentes intercaténaires = Transpeptidation ; ex: PBP
Lysozyme eucaryote - rôledigère les liaisons B1-4 entre les sucres du peptidoglycane pour détruire ce dernier -> bactérie explose à cause de la pression osmotique
Ampiciline - rôleprovoque la lyse de la bactérie en inhibant plusieurs types de PBP
Méciliname - rôlechange la forme des bactéries, devenues sphériques, en inhibant spécifiquement la PBP 2
Céphalexine - rôle< céphalosporines, inhibe la PBP 3 spécifiquement, provoque la filamentation des bactéries
Mode d'action des noyaux B-lactame dans un 1er temps1. configuration similaire à au D-Ala D-Ala du peptidoglycane
2. PBP assemble le noyau B-lactame avec sa sérine
3. libération d'un des D-Ala du noyau
4. Formation du complexe intermédiaire covalent Acyle-Enzyme
Mode d'action des noyaux B-lactame dans un 2e temps- Attaque du complexe A-E par DAP d'une chaîne de peptidoglycane
- Libération PBP inactive
- Formation liaison covalente entre D-Ala du noyau B lactame et le DAP: transpeptidation
Mode d'action des noyaux B-lactame dans un 3e tempsEnzymes hydrolysantes du peptidoglycane toujours là durant la croissance et la division cellulaire -> Pas assez de PBP pour réparer le peptidoglycane entre temps -> Ce dernier se brise -> Bactérie explose et meurt
PBP - compositionune sérine sur son site catalytique, avec son groupe OH
Résistance bactérienne - citer les mécanismesCible modifiée par une mutation ;
Antibiotique détoxifié ;
Antibiotique expulsé par une pompe ;
Baisse de synthèse des porines ;
Phénomène de persistance
Antibiotique détoxifié - résistance bactérienneéchange d'ADN interbactérien -> transmission du gène B-lactamase -> Détoxification du noyau B-lactame -> Remède = l'acide pénicillinique
Résistancebactérie mère devient résistance -> change son génome -> héréditaire, toutes les cellules-filles acquièrent le gène de résistance
Persistancebactéries involuées pas touchées par l'AB -> vivent en somnolence et prolifèrent à nouveau -> changement du phénotype donc pas héréditaire
Pourquoi certaines bactéries sont involuées dans le phénomène de la persistance ?car elles produisent plus de poisons que d'anti-poisons
Rôle flagelledéplacement de la bactérie
Rôle fimbraefixation des bactéries aux cellules hôtes et aux surfaces
Formule de la densité optiqueDO = log (Io/I)
Rôle des grands plasmidess'échangent leurs matériels génétiques entre eux par conjugaison via un pillus -> virulence et résistance
Transformation - définitionquand on rentre une séquence à l'intérieur d'un plasmide
Principale bactérie dans l'estomacHelicobacter pylori, une bactérie à Gram (-), associée aux ulcères
Principale bactérie dans les intestinsClosridium, une bactérie anaérobie
Pour produire une protéine grâce à un vecteur d'expression bactérien, il faut ... (vecteur + mécanisme)Vecteur: origine de réplication, gène de résistance à un AB, LacI, LacO, promoteur, S/D, Polylinker
Mécanisme: Ca2+, ampiciline/tétracycline, sites de restriction uniques, IPTG
Vitamines essentielles produites par certaines bactériesvitamines K et B12
DO correspondant au début de la phase de latence0.1
DO correspondant à la fin de la phase exponentielle et à la phase stationnaireun peu plus que 0.5
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