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Structure des protéines et repliement

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lisgr's version from 2016-06-26 07:15

structure des protéines

Question Answer
Structure Ire de la protéineenchainement AA
structure IIre de la protéinehélices, feuillets B
Structure III re de la protéinechaines
Structure IV re de la protéineSU
De nos jours, définir la séquence de la protéineSpectrométrie de masse
Agents réducteurs - contre les ponts disulfures1) 2mercapto éthanol 2) iodoacétate 3) DTT
Hydrolyse de liaisons peptidiques - trypsinehydrolyse spécifiquement les liaisons après les résidus chargés + = lysine, arginine
Hydrolyse des liaisons peptidiques - bromure de cyanogèneaprès les résidus méthionine
MSséquençage par spectrométrie de masse
Les deux types de MSESI - ms, pour la masse d'une protéine 2) MS- MS, pour la séquence de la protéine
Ionisation de ESI - MS1) electrospray 2) MALDI, laser assisté par une matrice
Electrospray1° le peptide en solution dans un solvant organique 2) la solution pulvérisée dans un étroit capillaire maintenu à haut voltage 3) expulse des petites goutelettes, solvant évapore et on a des ions des protéines monochargés, doublement, triplement chargés
MALDI1) peptide enrobé dans une matrice et irradiée par un rayon laser 2) ce rayon est absorbé par la matrice 3) permet éjecter les peptides chargés intacts: monochargés
Chac pic du spectreon a un chiffre qui est le rapport m/z, différence entre 2 pics= 1 unité de masse
Hydrolyses avant MS - MS1) électrospray à partir de peptides tryptiques, 2) les peptides sont monochargés 3) collision HE et peptide, fragmentation aléatoire
Les ambiguités de la séquencesait pas différencier ILE et Leu, 2) sait pas diff"rencier glutamine et lysine. Si milieu, gln, si fin lysine
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Les maladies

Question Answer
Hb A / SA normal, S muté, A a une charge anionque négative plus élevée car GLU -> Val dans la mutée
Conséquence valineelle induit des interactions hydrophobes avec les autres unités -> agrégation, perte attraction O2
résistance Malariahétérozygotes pour le gène de la béta globine. Résistance à la malaria; érythrocytes infectés retirés par la rate + désorganise la fixation du parasite
Résidu invariantAA seul capable d'assurer une fontion, rôle essentiel
Substitutions conservatricespropriétés physico chimiques semblables
Position hypervariablebeaucoup peuvent toléré
Arbre phylogénétique - distance entre les branchesPAM: pourcentage de différences en AA
Fibrinopeptiderapide évolution, protéine libérée lors de la conversion du fibrinogène en fibrine
Hémoglobinemoins vite
Cytochrome cmoin vite, dans la chaine respiratoire intéragit avec des complexes de grande taille sur une grande partie de sa surface. Tout changement= affecte ces intéractions
histone h4évolue très très lentement , rôle ADN intolérant aux changement
Évolution de la famille des globines1) globine, gène acestral qui fonctionnait seul 2) duplication hémoglobine monomérique, et myoglobine monomérique continue 3) hémoglobine chain alpha dupliquée pour la chaine b: donne structure tétramérique 4) puis chaine béta encore dupliquée pour la chaine gama de l'hémiglobine foetale: tétramère
Paralogueprotéines issues de duplication de gènes, qui apartiennent au même organisme,
Orthologuesprotéines chez différentes espèces, sont homologues mais dans des espèces différentes du à la divergence d'esp!èce
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Structure 3D une protéine

Question Answer
des protéines dénaturées ont des caractéristiques semblablesVRAI
Liaison peptidique - mobilité40% caractère de double liaison, très rigide, du a la raisonnance
configuration cis / trans protéinetoutes trans sauf la proline
configuration cis trans proline90% trans 10% cis
Liaison peptidique tailleplus courte que dans une liaison CN classique
6 atomes impliqués dans la liaison peptidique2 carbones alpha, 1 H, 1 O , 1 N 1C dans le même plan
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Question Answer
Rotation cis transtrès lente, existence de la pro cis- trans isomérase
Rotation libreautour de Calpha et C, Calpha et N mais pas entre N et C
Conformationrotaarrangement dans l'espace qui dépend de la rotation d'atomes
Configurationarrangement dans espace ne peut être modifié que par rupture de liaison
angle de rotationsCalpha - c = psy, et Calpha N phi
Valeur des angles en extensionen configuration plane = 180°
Diagramme de ramachandrantoutes les valeurs d'angles de phi ou psy possibles, 75% des zones du diagramme sont inaccessibles sur le plan conformationnel
Pasallongement pour un tour
Pas ADN3,4 nm
Nombre de nucléotides par tour ADN10,4 nucléotides
Autre nomenclature des hélicesNm avec n le nombre de résidus par tour et m le nombre d'atomes dans la boucle fermée par une liaison H
nomenclature de l'hélice alpha3,6 13
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Hélice alpha
Question Answer
Nombre de résidus par tour3,6
pAS5,4
incrément1,5
Phi-60
psi-50
AA interditspas de glycine par de proline
liaisons hentre le CO et ne NH du 4ème résidu = 2,8 angstrom = INTRACATÉNAIRE
forces qui stabilisent hélice alphaVDW, chaines latérales, liaisons h
hélice 3 10dans les coudes souvent liaisons H pas colinéaires
polyproline / polyglycinehomopolypeptides hélice gauche,
polyproline nombre de résidus3
polyproline pas9,4 a
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Feuillet Béta
Question Answer
Constitution brins béta/ segments parallèles ou antiparallèles, de 2 à 15 segments
Dstance entre 2 résidus dans un brin7 A
Liaison h antiparallèlesont perpendiculaire à la direction des brins, sont parallèles entre elles
liaison h parallèlevont dans dees directions différentes (- stable)
phi-139
psi+135
chaines latéralesalternativement au dessus et au dessous du brin
Ex feuillet bfibroine de la soie, ALA, ser gly, antiparallèle, inextensible dans une direction, souple autre
concanavaline6 segments feuillet B antiparallèles
autres structures a part feuillet et héliceen boucle, oméga, solénoïde
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La kératine
Question Answer
Protéines fibreuses solubilitétrès insolubles
hydroxyproline ou hydroxylisine dans le collagènestabilise la structure par liaisons hydrogène
qui fait hydroxylation prolineprolyl hydroxylase -)> besoin vitamine C
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Question Answer
Déterminer les structures des protéines globulairesRMN oou rayons X
rayons Xsynchrotrons produit des RX -> cristaux de protéines -> diffraction -> compte les radiations
limite de résolution du cristal1,5 à 3,5 a (facteur limitant)
Rayons x / intéragissent avecavec les électrons, on obtien une carte de densité electronique
dénaturation et cristalune protéine dans un cristal garde sa conformation native, de nombreuses enzymes toujours actives
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Question Answer
RMN pourquoipour le sprotéines qui ne cristallisent pas protéine soltion aqueuse
RMN intéragit avecavec les protons, pas très précis
Avantage de rmnest dynamique, peut suivre les mouvements de repliement
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Le repliement des protéines collet

Question Answer
Expérience anfinsen1- dénaturation protéine Urée + DTT ou mercapto éthanol 2) dyalise pour enlever urée + DTT 3) protéine reprend sa conformation
Structure primairedicte les étapes successives du repliement et les structures finales
Élements les plus importants dans le replierment des protéinessurtout les résidus internes
Appareil à flux interompupermet de suivre les phases de repliment des protéines (détecteur qui détecte l'absorbance de la proténe)
dichroïsme circulaireestime le contenu en éléments de structure IIre d'une protéine -> obtient spectre CD
déclenche le repliementeffondrement hydrophob, groupes hydrophobes se rassemblent pour expulser les molécule d'eau
molten globuleglobule fondu, protéine avec déja des élements de structure IIre mais chaines latérales désordonnées, va se replier (élément intermédiaire)
les protéines se replientvia une suite d'ajustement conformationnels qui diminuuent leur NRJ libre et leur entropie ... natif
Renaturer une protéine NRJlibère NRJ delta H < 0
Renaturer une protéine désordreaugmente car molécules eau plus désordonnées delta S >0
ARN ase A tube essai / vietube essai 10 h et in vivo 5 minutes
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Question Answer
PDIprotéine disulfure isomérase permet de former les ponts disulfures
Fonctions de PDI1° isomérase, entre réduite, elle oxyde les ponts et sort réduite 2) oxydase, elle entre oxydée, sort réduite <3) réductase, elle entre réduite, et sort oxidée
Strcutrue de PDI100 résidus, 4 domaines (pas SU) homologues à la thiorédoxine
Site actif de PDICys - gly - his - cys
Comment PDI reconnait la protéine mal repliéeelle expose des résidus hydrophobes à sa surface. PDI ades résidus hydrophiles a sa surface et les reconnait
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Question Answer
Qui reforme les SS de PDIEro 1 + autres voies
PDI procaryotes ?Dsba, homologue de PDI
PDI mitochondrieMia 40 forme des ponts dans la mitochondrie
PPipeptidyl prolyl cis trans isomérase = rotamases, aident la proline à passer de cis à trans
Cyclosporine et FK 506empêche activationdes LT et bloquent PPI = immunosupresseurs (greffes, m autoimmunes)
Protéines chaperonnes moléculairesHsp 70, 90 ou chez la bactérie GROEL/ ES
Groel2 anneaux, 2 SU superposé
1 anneau de Groel7 sous unités, ce qui fait 14 su pour les deux anneaux de gro EL, chacune fait 60kDA
Groes7 sous unités qui forme le couvercle
fixation de GROESvient se fixer, induit une augmentation de la cavité du dessus + volumineux, donne plus de place au substrat
1 anneau de Gro EL fixefixe 7 ATP + 1 substrat mal replié + GRO ES
Cage d'anfinsenla cavité de groel / groes, emplie de groupes hydrophyles
ATP se lie à lazone équatoriale de GRO EL
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Maladies conformationnelles :

 

Question Answer
nb de maladies dues au repliement protéine35
Fibres amyloïdes1 ) la protéine native 2) hélices alpha s'enrchit feuillet B -> entraine changement conformation autres protéines (nucléation) 3) feuillets béta s'associent en bottes de filaments 4) fibres amyloïdes insolubles
Nucléationlorsque la prot mal repliée induit le changement des autres protéines
Fibres amyloïdes NRjLes fibres amyloïdes correspondent au minimim NRJ des protéines mutées
Fibres amyloïdes toxiques ?pas toutes, mélanine, biofilm
Maladie à prionLIÉES (pas causées) à conformation toxique de la protéine Prp (prpsc) -> protéine pas de virus
3 formes de transmission de fibrs béta1) formes transmissble 2) sporadique (sais pas) 3) génétique
Maladies à prion - causées par les formes transmissibles (infectieuses) des fibres amyloïdes1) tremblante mouton, ESB ou vache folle, creutzfeld jacob, kuru
Forme génétiquemutation PRP
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