PCEM1. 1. Protéines. CAHIER D'EXERCICES de BIOCHIMIE EDITE PAR LE DEPARTEMENT DE BIOLOGIE.

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1 PCEM1 1. Protéines CAHIER D'EXERCICES de BIOCHIMIE EDITE PAR LE DEPARTEMENT DE BIOLOGIE

2 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 2 CAHIER D'EXERCICES POUR PCEM1 BIOCHIMIE I. P R O T E I N E S SOMMAIRE Page 1. Techniques d'étude des protéines Structure des protéines Fonction des protéines Enzymologie Généralités Enzyme Michaëlien Enzyme Allostérique Problèmes de révision Annales du concours : QCM et QROC. 21 Image de couverture : Structure d'un cristal de BRCA2, une protéine déficiente dans des formes héréditaires de cancer du sein (Science-13sep2002 :

3 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 3 1. TECHNIQUES D ETUDE DES PROTEINES 1.1 En chromatographiant des protéines de poids moléculaires connus sur une colonne de gel filtration, on peut déterminer leur volume d élution (Ve) et tracer une courbe d étalonnage qui permet d évaluer le poids moléculaire d une protéine inconnue. Les données ci-contre sont utilisées pour tracer la courbe d étalonnage ci-dessous. (* le bleu dextran est un polymère de haut PM) Volume d élution PM ( kda ) Ve ( ml ) bleu dextran* uréase aldolase sérum albumine ovalbumine chymotrypsinogène lysozyme PM (kda) Une protéine X, chromatographiée dans les mêmes conditions expérimentales, est éluée à un volume d élution de 130 ml. a- Justifier l ordre d élution des protéines de PM connus. b- Evaluer le PM de la protéine X. Cette protéine X est ensuite analysée par électrophorèse SDS-PAGE, et on détecte une seule bande correspondant à un PM apparent de 25 kda. Après traitement de la protéine X par un excès de β-mercaptoéthanol, la même analyse par électrophorèse ne donne toujours qu une seule bande à 25 kda. c- Sur quel principe est basée la détermination du PM apparent mesuré par électrophorèse SDS-PAGE? En quoi diffère-t-il de la chromatographie par gel filtration? d- Que peut-on dire des ponts disulfures de la protéine X? e- Proposer une structure schématique pour la protéine X 1.2 a. Dans le but de collecter les protéines du cytosol, un homogénat cellulaire de cerveau de souris est soumis à des centrifugations de vitesse croissante : - 1 ere centrifugation : 1000g pendant 10 minutes. - 2 ème centrifugation : 20000g pendant 20 minutes. - 3 ème centrifugation : 80000g pendant 1 heure. - 4 ème centrifugation de g pendant 3 heures. Parmi les différents culots et surnageants obtenus, indiquer celui qui ne contient que les protéines du cytosol?

4 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 4 b.les protéines sont extraites de cette fraction cytosolique et soumises à une chromatographie d affinité qui permet de purifier une protéine. - Une chromatographie de filtration sur gel de la protéine purifiée indique la présence d une protéine majoritaire d une masse moléculaire d environ daltons. - La protéine purifiée est ensuite analysée par électrophorèse SDS-PAGE. On détecte deux bandes majoritaires de et daltons. - La même analyse est réalisée sur un deuxième échantillon de la fraction purifiée préalablement traitée par le β-mercaptoéthanol. On détecte alors deux bandes de et daltons. Que peut-on déduire de ces données quant à la structure de la protéine purifiée? 1.3 Expliquer et commenter ces affirmations. a. La solubilité minimale d une protéine est atteinte à son point isoélectrique (phi). b. Pour une valeur de ph supérieure à son phi, une protéine porte toujours une chargée négative et pour une valeur de ph inférieure à son phi, une protéine porte toujours une charge positive. c. L ajout d une quantité importante de sulfate d ammonium entraîne la précipitation de nombreuses protéines. 1.4 Une solution contenant de l albumine (ph i = 4,6), de la β-lactoglobuline (ph i = 5,2) et du chymotrypsinogène (ph i = 9,5) est chargée sur une colonne de DEAE cellulose à ph 5,4. (Le DEAE est une molécule chargée positivement) La colonne est éluée par un gradient de NaCl de concentration croissante. Proposer un ordre d élution de la colonne pour ces protéines. 1.5 Soit une protéine (A) oligomérique d un poids moléculaire (PM) de Daltons. Sa structure quaternaire est étudiée par la détermination des poids moléculaires à l issue de divers traitements: a. Traitement par le β-mercaptoéthanol 0,1M : donne uniquement des structures protéiques d un PM de Da. b. Traitement par l urée 4M : donne uniquement des structures protéiques d un PM de Da. c. Traitement par le β-mercaptoéthanol 0,1M et l urée 4M : donne uniquement des structures protéiques d un PM de Da. Quels sont les effets de ces différents traitements? Ces résultats ont-ils été obtenus par gel-filtration ou SDS-PAGE? Proposer un volume d élution en gel filtration sur la colonne de l exercice 1.1 de la protéine (A) dans un tampon 0.1M β-mercaptoéthanol. Proposer un schéma de migration de la protéine (A) en SDS-PAGE. Quelle est la structure quaternaire de cette protéine? 1.6 Influence du ph sur la conformation d un peptide. Le squelette peptidique est flexible. Il se replie de manière adéquate pour associer les résidus chargés par des liaisons ioniques (dans cet exemple). Ce peptide possède des conformations variables en fonction du ph. A l aide des valeurs de pka des acides aminés données ci-dessous, attribuer aux ph suivants : ph 2, ph 5,5 ph 7, ph 11 et ph 13 une des conformations proposées pour le peptide étudié.

5 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 5 A AA chaîne latérale Asp 3,9 Glu 4,1 His 6,0 Lys 10,5 Arg 11,5 pka extrémité terminale C-terminal 4,2 N-terminal 10,6 B D E C 1.7 On se propose de purifier, à partir de sérum humain, la protéine de transport plasmatique des hormones sexuelles, dénommée TEBG (testosterone estradiol binding globulin)» ou encore SBP (sex steroid binding protein). La TEBG présente la propriété de lier de façon non covalente et avec une forte affinité la testostérone et l estradiol. Cette propriété est mise à profit pour suivre les différentes étapes de la purification de la TEBG : après incubation du sérum avec de la testostérone radioactive qui joue le rôle de traceur, on suit le complexe TEBG-testostérone radioactive en mesurant la radioactivité. Ces étapes sont résumées ci-dessous : a. Traitement du sérum par du sulfate d ammonium à 50% de saturation et centrifugation. a.1 Quel est l intérêt de ce traitement? a.2 La radioactivité est mesurée dans le culot et dans le surnageant et on constate que seul le culot est radioactif : sur laquelle des fractions (culot ou surnageant) faut-il poursuivre la purification? b. La fraction choisie en (a.2) est dialysée contre du tampon phosphate 20 mm, ph 6, NaCl 50 mm. Quel est l intérêt de cette étape de dialyse à ce stade de la purification? c. La solution obtenue en (b) est chromatographiée sur une résine échangeuse d anions ; diverses protéines, dont une fraction radioactive, sont éluées par diminution progressive du ph jusqu à 5. c.1 Sur quelle propriété des protéines est basée la chromatographie sur résine échangeuse d ions? c.2 Que peut-on dire du phi de la TEBG? d. La fraction radioactive isolées en (c) est déposée sur une colonne de chromatographie par gel filtration (Sephadex G100) et éluée par un tampon phosphate 20 mm, NaCl 150 mm, ph 7. Le profil d élution est représenté sur le schéma ci-dessous (DO = densité optique). La colonne de Sephadex G100 a été préalablement calibrée avec 4 protéines de masses moléculaires connues dont les volumes d élution respectifs sont indiqués sur ce même schéma (flèches).

6 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 6 DO 280 nm Radioactivité 94 kda (10 ml) 68 kda (30 ml) 43 kda 60 ml) 30 kda (80ml) Ve (ml) d.1 Sur quelle propriété des protéines repose la filtration sur gel? d.2 A quoi correspond la DO mesurée à 280 nm et que permet-elle de suivre? d.3 Peut-on dire que la fraction radioactive isolée en (c) et chromatographiée ici était très pure? d.4 Proposer une valeur de volume d élution pour la TEBG. d.5 En utilisant la grille semi-log ci-dessous, donner une estimation du poids moléculaire de la TEBG. PM (kda) Ve (ml) e. Une aliquote de la fraction radioactive obtenue en (d) est analysée par électrophorèse en gel de polyacrylamide en conditions non dénaturantes (absence de SDS), à ph 7. Le gel ainsi obtenu est traité par le bleu de Coomassie (coloration spécifique des protéines) puis scanné dans un détecteur de radioactivité, ce qui permet de voir à quelle bande de l électrophorèse est associée la radioactivité. Les résultats sont schématisés dans la figure ci-dessous, A. e-1 Sur quelle propriété est basée l électrophorèse utilisée ici? Quelle est la différence avec l électrophorèse pratiquée en présence de SDS? e-2 Que peut-on dire de la pureté de la fraction radioactive obtenue en (d) f. Compte tenu des propriétés biologiques de liaison de la TEBG, proposer une technique de purification de cette protéine.

7 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 7 g. On utilise la technique mentionnée en (f) et on obtient une nouvelle fraction radioactive que l on analyse comme en (e) (figure ci-dessous, B) : que peut-on dire de cette dernière fraction obtenue, en terme de pureté? A B dépôt Sens de migration + Etape (e) radioactivité + Etape (g) radioactivité h. Sur la fraction purifiée obtenue en (g) on étudie la structure quaternaire de la TEBG en utilisant la technique de filtration sur gel comme en (d), dans différentes conditions expérimentales : 1- dépôt dans des conditions natives. 2- dépôt après traitement par l urée 8M. 3- dépôt après traitement par l urée 8M et le mercaptoéthanol en excès. Les résultats sont résumés dans la figure suivante. DO 280 nm 94 kda (10 ml) 68 kda (30 ml) 43 kda (60 ml) Ve (ml) Proposer une interprétation de ces derniers résultats 2. STRUCTURE DES PROTEINES 2.1 Citez le ou les acide(s) aminé(s) correspondant à chacune des propriétés suivantes : a. sa chaîne latérale possède un atome de soufre, mais pas de groupement thiol. b. possède un groupement α aminé substitué c. sa chaîne latérale est aromatique et phosphorylable. d. joue un rôle important dans le maintien de la structure des protéines par la capacité de sa chaîne latérale à établir des liaisons covalentes réversibles par oxydoréduction.. e. est capable de former des liaisons H par l intermédiaire de sa chaîne latérale. f. est capable de former des liaisons ioniques par l intermédiaire de sa chaîne latérale. g. possède une chaîne latérale à fonction basique majoritairement non chargée à ph7. h. sa chaîne latérale contient une fonction amide. i. possède à ph7 un très fort excédent de charges (+).

8 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / Caractéristiques des acides aminés Quelle partie de la molécule d'un acide aminé permet de le classer dans les acides aminés polaires ou apolaires? Définir les séries D et L pour les acides aminés.. A quelle série appartiennent les acides aminés constitutifs des protéines chez l homme? 2.3 La liaison peptidique : Donner une définition et décrire son mode de formation. Citer les trois principales caractéristiques structurales d'une liaison peptidique. La mesure de la longueur de la liaison C-N entre deux acides aminés est de 0,132 nm, donc intermédiaire entre une liaison simple C-N (0,149 nm) et une double liaison C=N (0,127 nm). Quelles indications ce résultat donne-t-il sur certaines propriétés de la liaison peptidique et sur les possibilités de rotation autour de cette liaison? 2.4 Soient les peptides suivants : ( 1 ) V a l - Leu- M e t - Tyr- Phe- G l y - Leu- A l a - T r p - G l y ( 2 ) A l a - Val- G l u - A l a - Leu- A r g - Ile- Val- G l u - Ser a. Lequel de ces deux peptides présente la plus forte probabilité d adopter une conformation en hélice α? b. Dans le peptide (2), l acide aminé numéro 6 est muté en proline : Quelles sont les conséquences pour la structure du peptide? c. Quelles sont les conséquences du traitement à l urée de ces deux peptides? d. Pourquoi les protéines transmembranaires ont-elles une proportion importante de structure en hélice? e. Le peptide (2) possède des propriétés amphiphiles. Pourquoi? 2.5 Dans une protéine globulaire hydrosoluble, quels acides aminés dans la liste suivante : méthionine, histidine, arginine, phénylalanine, valine, glutamine, acide glutamique, pensez vous trouver : a. à la surface de la protéine? b. à l intérieur de la protéine? 2.6 Décrire les liaisons labiles impliquées dans la formation de l'hélice α du type le plus souvent rencontré dans la structure secondaire des protéines. Quels sont les traitements qui permettent la rupture de ces interactions? Quel est l effet de ces traitements sur les feuillets β? Quelles peuvent être les conséquences de ces traitements sur les protéines? 2.7 Le déroulement d'une hélice α s'accompagne d'une diminution de son pouvoir rotatoire. L'acide polyglutamique (Glu)n est en conformation d'hélice α à ph3. Quand le ph augmente, le pouvoir rotatoire diminue. De la même façon la polylysine (Lys)n est hélicoïdale à ph 10, mais son pouvoir rotatoire décroît à ph acide. Expliquez l'effet du ph sur la conformation de (Lys) n et (Glu) n.

9 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / On dispose de 3 tripeptides de séquences connues : 1 : Leu-Asp-Leu 2 : Leu-Lys-Leu 3 : Asp-Leu-Lys. a- On dépose un mélange de ces 3 peptides sur un gel d électrophorèse à ph 7 (sans SDS) et, après migration et révélation, on observe le schéma ci-dessus : Compte tenu de la polarité indiquée, à quels peptides correspondent les taches notées a, b et c? b- Le même mélange est analysé sur un gradient de ph En utilisant une représentation similaire à la question précédente, indiquer la position relative de ces 3 peptides après migration, selon que le mélange est déposé aux extrémités droite ou gauche, ou bien au milieu du gel. (Préciser sur le schéma les zones acide et basique ainsi que la polarité des électrodes). 2.9 L hydrolyse totale d un octapeptide P8 permet d identifier les acides amines suivants : Ala, Asp, Arg, 2 Gly, Phe, Ser et Val Il est possible, par action d une aminopeptidase sur un peptide, d identifier l acide aminé qui est en position N-terminale ; de même, une carboxypeptidase permet d identifier l acide aminé en position C-terminale. L action de la trypsine sur P8 fournit un tripeptide TP3 et un pentapeptide TP5 ; le traitement de P8 par la chymotrypsine fournit un tripeptide CP3 et un pentapeptide CP5. Tous ces peptides sont isolées et traités indépendamment par l aminopeptidase et par la carboxypeptidase et les acides aminées ainsi mis en évidence sont indiqués dans le tableau suivant : Aminopeptidase Carboxypeptidase P8 Ala Val Trypsine TP3 Ser Val TP5 (non précisé) (non précisé) Chymotrypsine CP3 (non précisé) (non précisé) CP5 Asp Val a b dépôt c A partir de ces indications, déduire la séquence du peptide P Dénaturation réversible de la ribonucléase. La ribonucléase (RNase) est une petite protéine de 124 acides aminés qui contient 8 cystéines associées par 4 ponts disulfures intra-caténaires. On incube cette ribonucléase dans un tampon phosphate (TP) additionné ou non de βmercaptoéthanol (βme) et/ou d urée 8M, avec ou sans étape de dialyse, et on dose les thiols libres et l activité ribonucléasique du composé obtenu : Test Composé testé Conditions expérimentales d incubation Composé obtenu Thiols libres Activité % Témoin Rnase TP Rnase TP + βme en excès Rnase TP + urée 8M + βme en excès p p1 dialyse contre tampon phosphate p2 0 ~100 4 p1 dialyse contre TP et urée 8M p p3 dialyse contre TP p4 0 ~1 6 p4 dialyse contre TP et βme en petite quantité p5 0 ~100 a. Rappeler l effet de l urée 8M et du β-mercaptoéthanol en excès sur une protéine.

10 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 10 b. Préciser la composition du milieu d incubation pour les tests 3 à 6 en cochant les cases adéquates du tableau suivant : Composition du milieu d incubation Test avant dialyse après dialyse 3 TP Urée βme TP Urée βme 4 TP Urée βme TP Urée βme 5 TP Urée βme TP Urée βme 6 TP Urée βme TP Urée βme c. Comment peut-on interpréter la différence de résultat entre les tests 1 et 2? d. Comment expliquer le passage de 8 thiols libres à 0 entre les tests 2 et 3? e. Comment expliquer le restauration de l activité enzymatique entre les tests 5 et 6? f. Que peut-on conclure sur la relation structure-activité enzymatique de la ribonucléase? 2.11 Les mutations pathologiques de la protéine α1-antitrypsine par les méthodes de la protéomique. La protéine α1-antitrypsine est importante pour la régulation par inhibition de l activité de plusieurs «sérine-protéases». En particulier lorsque l α1-anti-trypsine est déficiente, la limitation dans le poumon de l activité enzymatique de l élastase n est pas assurée et le développement d un emphysème pulmonaire est accéléré. La détection de l anomalie moléculaire devient alors nécessaire. On donne ci-dessous la séquence primaire des 394 acides aminés de l α1-antitrypsine de type «sauvage» (Wt) : 1 E D P Q G D A A Q K T D T S H H D Q D H P T F N K I T P N L 31 A E F A F S L Y R Q L A H Q S N S T N I F F S P V S I A T A 61 F A M L S L G T K A D T H D E I L E G L N F N L T E I P E A 91 Q I H E G F Q E L L R T L N Q P D S Q L Q L T T G N G L F L 121 S E G L K L V D K F L E D V K K L Y H S E A F T V N F G D T 151 E E A K K Q I N D Y V E K G T Q G K I V D L V K E L D R D T 181 V F A L V N Y I F F K G K W E R P F E V K D T E E E D F H V 211 D Q V T T V K V P M M K R L G M F N I Q H C K K L S S W V L 241 L M K Y L G N A T A I F F L P D E G K L Q H L E N E L T H D 271 I I T K F L E N E D R R S A S L H L P K L S I T G T Y D L K 301 S V L G Q L G I T K V F S N G A D L S G V T E E A P L K L S 331 K A V H K A V L T I D E K G T E A A G A M F L E A I P M S I 361 P P E V K F N K P F V F L M I E Q N T K S P L F M G K V V N 391 P T Q K On peut isoler chez des patients emphysémateux des protéines α1-anti-trypsine anormales présentant des mutations faux-sens (substitution d un aminoacide par un autre) : - mutation S : E (Glu) 264 V (Val) - mutation Z : E Glu) 342 K (Lys) - mutation JD : V (Val) 213 A (Ala) On connaît également une mutation Sarrebruck (Sarr) où les 19 aminoacides C-terminaux sont tronqués (soulignement simple dans la séquence sauvage) Donner le nom de la technique de séparation classiquement utilisée dans la cadre de l analyse protéomique, en indiquant succinctement son principe (technique I).

11 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / Par quelle technique analytique complète-t-on habituellement cette technique de séparation? Compléter le tableau suivant, de façon à prévoir comment vont se comporter les 4 protéines α1-anti-trypsine anormales mentionnées par rapport à la protéine sauvage lorsque l on appliquera la technique I et proposer un schéma des résultats attendus si on soumet un mélange composé de la protéine sauvage et des 4 protéines anormales à cette technique. Mutant S Mutant Z Mutant JD Mutant Sarr aa Wt aa Mutant Conséquence sur la charge Conséquence sur la masse On s intéresse à un patient présentant la mutation JD à l état hétérozygote. Après avoir appliqué la technique I, on repère le spot correspondant à l α1-anti-trypsine, on l excise et on pratique une hydrolyse ménagée par la trypsine. On obtient plusieurs peptides, parmi lesquels le peptide (double souligné dans la séquence), qui est analysé par spectrométrie de masse : on observe 2 pics, pour des valeurs m/z = 3150 et m/z = La même analyse appliquée à l α1-anti-trypsine sauvage ne fait apparaître qu un seul pic à m/z= Quelle est la spécificité de la trypsine? Par rapport à cette spécificité, l obtention du peptide vous paraît-elle normale? Quelle explication peut-on proposer? Comment interpréter la présence des 2 pics chez le mutant JD? Le peptide est-il phosphorylable? Justifier. En cas de phosphorylation exhaustive, calculer la variation de poids moléculaire résultant de cette phosphorylation ; indiquer les modifications de charge électrique attendues et prévoir schématiquement comment ce peptide se comportera par rapport au peptide non phosphorylé si on lui applique la technique I Quelle technique chromatographique peut-on envisager pour séparer et isoler la protéine sauvage WT et le mutant JD? (Rappel : H = 1 ; C = 12 ; N = 14 ; O = 16 ; P = 31 Il est précisé que, dans les conditions expérimentales utilisées ici, le pouvoir de résolution de l électrophorèse SDS-PAGE est d environ 300 Da : 2 peptides ou protéines ne conduiront à une migration significativement différente que si leur poids moléculaire diffère au moins de 300 Da)

12 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / FONCTIONS DES PROTEINES 3.1 Transport d'o 2 Lorsque vous courrez, votre organisme réagit pour bien oxygéner vos muscles. a. Quelles protéines sont mises en jeu et dans quel compartiment de l organisme? b. Comment expliquez le transfert d O 2 des poumons vers les muscles? c. Selon les différentes classifications des protéines, comment ces protéines seront-elles définies? d. Les acides aminés de ces protéines sont-ils mis directement en jeu pour fixer l O 2? Justifier e. Du CO dégagé par un poêle mal réglé peut vous asphyxier en privant toutes vos cellules de l apport d O 2 Pourquoi? 3.2 Mécanisme de fixation de O 2 a. A saturation, la myoglobine fixe 1 molécule d O 2 alors que l hémoglobine (Hb) fixe 4 molécules d O 2. En quoi ces 2 protéines ont-elles une structure différente? Décrivez-les. b. La constante d affinité de l Hb pour la 1 ère molécule d'o 2 est plus faible que la constante d affinité pour la seconde molécule d O 2, elle même plus faible pour la 3 ème etc... Comment nomme-t-on ce phénomène? Comment l explique-t-on au niveau moléculaire? c. En altitude il y a adaptation de l organisme par diminution de l affinité de Hb pour le dioxygène en quelques jours Pourquoi? 3.3 Hémoglobine a. Pourquoi les chaînes α et β de l hémoglobine sont-elles capables de s associer alors que les chaînes de myoglobine ne le font pas? b. A haute altitude, la concentration en DPG (2,3-diphospho glycérate) augmente de 50% (après 2 jours à 4000 m). Pourquoi? c. Par quel mécanisme l oxyhémoglobine est elle capable de libérer plus de dioxygène dans les tissus à métabolisme rapide? 3.4 Comparaison de l hémoglobine fœtale et maternelle. a. Soient les courbes ci-contre de saturation en O2 de l hémoglobine fœtale et maternelle. Dans les conditions physiologiques, quelle est l hémoglobine qui a la plus forte affinité pour O2? b. Quelle est la signification physiologique de ces différences d affinité pour l O2? c. Quand on supprime tout le 2,3 diphosphoglycérate (DPG) lié, les courbes se déplacent vers la gauche, supprimant la différence entre les 2 hémoglobines. Quel est l effet du DPG sur l affinité des Hb pour l O2? Comment expliquer l effet plus important sur l HbA? 3.5 La migration d'un anticorps monoclonal (issu du même clone de plasmocytes) en électrophorèse sur gel de polyacrylamide conduit à une seule bande. Après traitement par le β-mercaptoéthanol, 2 bandes apparaissent Quelle caractéristique structurale de ces anticorps est ainsi mise en évidence?

13 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 13 Ces anticorps sont digérés par la papaïne et génèrent 2 types de fragments. Quelles sont les fonctions respectives de ces 2 types de fragments? Faire un schéma de la structure complète d'une immunoglobuline. 3.6 Contraction musculaire a. Dans une fibre musculaire lors de la contraction, identifier sur le schéma cicontre les protéines qui participent à ce mécanisme. préciser la nature de ces interactions entre ces protéines. classer ces protéines en protéines structurales et en protéines de régulation. Justifier votre réponse en décrivant brièvement le rôle de ces protéines. 3.7 Régulation de la contraction musculaire. Après un accident de ski, un patient suit une rééducation comprenant des séances de stimulation musculaire électrique externe : des électrodes parcourues par des pulsions régulières de courant très faible sont placées sur un muscle, ce qui conduit à des contractions musculaires successives. a. Sur le schéma suivant, qui représente un., remplir les cases blanches : b. Proposer une hypothèse très simple pour expliquer l effet de cette stimulation musculaire électrique externe sur la contraction musculaire. c. Quelles protéines interagissent directement lors du raccourcissement du sarcomère? Quel est le rôle de l ATP dans ce phénomène? d. La myasthénie est une maladie neuromusculaire chronique liée à un défaut de transmission entre le nerf et le muscle. La faiblesse musculaire augmente à l'effort et peut

14 Activité enzymatique Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 14 aboutir à une paralysie partielle du muscle concerné. Le repos améliore la force musculaire. - La myasthénie est-elle une maladie auto-immune? Pourquoi? - Quelles sont les conséquences de cette pathologie sur la stimulation répétitive d un nerf moteur? - Quels anticorps faut-il rechercher pour en faire le diagnostic? 4. ENZYMOLOGIE 4.1 Généralités Caractéristiques des enzymes. Quelle est la fonction d un enzyme? Quelle partie d'un enzyme est responsable de son activité? de sa spécificité? de son action de catalyseur? Expliquer. Décrire les effets de la température ; de l urée ; du β-mercaptoéthanol ; des ph extrêmes sur l activité d un enzyme L absorption de la lumière (quantifiée par la densité optique ou DO) par un composé chromogène est proportionnelle à sa concentration et est maximale pour une longueur d onde propre à ce chromogène. Pour déterminer les spectres d absorption de λ (nm) DO (NAD + ) DO (NADH) deux chromogènes, le NAD + et le NADH, on 220 0,150 0,160 mesure leur DO à différentes longueurs d onde, à l aide d un spectrophotomètre ,840 0,850 Les résultats sont reportés dans le tableau cicontre ,160 0, , ,14 Tracer dans la zone quadrillée ci-contre les spectres d absorption du NAD + et du NADH. En déduire les longueurs d onde maximales d absorption du NAD + et du NDAH. Sachant que la lactate déshydrogénase catalyse la réaction : Pyruvate + NADH + H + Lactate + NAD + Proposer, compte tenu de ces résultats, une méthode de suivi de cette réaction Interprétez les différents effets immédiats du ph sur l activité des 3 enzymes suivantes : papaïne, pepsine et trypsine : 100 % PAPAÏNE 100 % PEPSINE 100 % TRYPSINE ph ph ph

15 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / Qu'appelle-t-on protéolyse ménagée? Donner un exemple en donnant les substrats et produits de la réaction : a. d'un enzyme pancréatique, b. d'une hormone peptidique 4.2 Enzyme Michaëlien Décrire et préciser la fonction des étapes essentielles d'une réaction enzymatique michaëlienne On veut déterminer la vitesse initiale d une réaction enzymatique. On utilise une mesure potentiométrique pour suivre le déroulement de la réaction en mesurant la quantité de substrat transformé en fonction du temps. On a les données suivantes: Quel est le temps le plus long où il est possible de déterminer la vitesse initiale? Quelle en sera la valeur? On étudie la variation de la vitesse d'une réaction en fonction de la concentration x d'enzyme. Tracer sur le même graphique : a. La courbe obtenue en présence d'une concentration 2x d'enzyme. b. La courbe obtenue en présence d'une même concentration x d'un enzyme qui aurait plus d'affinité pour le substrat. c. La courbe obtenue lorsque la réaction est effectuée à ph 1 à chaud (70 C). Temps Quantité de substrat transformé (minutes) (nmoles) ,6 2 59,2 3 88, La constante de Michaelis de l hexokinase pour le glucose est de 0,15 mm tandis quelle est de 1,5 mm pour le fructose avec des vitesse maximales pratiquement égales. a. Calculer pour chacun des deux oses les vitesses de réactions, exprimées en pourcentage de la vitesse maximale Vm, pour des concentrations initiales (c.a.d au temps 0) de substrats égales à 0,15mM et 1,5mM. b. Lequel de ces deux oses présente l affinité la plus grande pour l hexokinase? c. Dessiner (en choisissant arbitrairement la vitesse maximale) les droites de Lineweaver- Burke correspondant à chacun des deux oses L'addition d'un composé X dans une réaction enzymatique entraîne des modifications cinétiques responsables d'un déplacement de la courbe Vi = f(s ) selon le profil ci-dessous (la flèche indique l'effet obtenu sous l'action de concentrations croissantes du composé X) Quelle est parmi les courbes présentées ci-dessous (représentation de Lineweaver-Burk) celle qui correspond à cette situation? Justifier votre réponse. S

16 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / Supposons que la concentration en 1 composant X soit d'environ 10-4 M. Supposons que soient présents un enzyme A qui a pour ce composé un Km = 10-3 M et un enzyme B qui a pour ce même composé un Km cent fois plus petit (10-5 M). a. Dans ces conditions par quel enzyme doit-on s'attendre à ce que le composé X soit modifié essentiellement? b. Une multiplication par 10 de la concentration en composé X accélérerait-elle de façon appréciable son attaque par l'enzyme B? c. Justifiez vos réponses par une brève explication La succino-déshydrogénase catalyse la réaction : - OOC-CH 2 -CH 2 -COO - + FAD - OOC-CH=CH-COO - + FADH 2 succinate fumarate Pour étudier cette enzyme, on incube, à concentration constante d enzyme, différentes concentrations de succinate et on mesure les vitesses initiales (exprimées en fumarate formé par unité de temps) en absence puis en présence de 2 effecteurs X1 et X2. Les résultats sont reportés dans le tableau suivant : Succinate Vo ( µmol/l/min de fumarate) mmol/l sans effecteur effecteur X1 effecteur X2 1 3,3 1,75 2,0 2 5,0 3,00 3,0 4 6,6 4,50 4,0 8 8,0 6,30 4,5 a. Déterminer graphiquement la valeur de Km et de Vmax en absence d effecteur. b. Sur le même graphique, tracer les résultats obtenus avec les effecteurs X1 et X2. De quel type d effecteurs s agit-il? c. Sachant que l un des 2 effecteurs ajoutés est le malonate (qui diffère du succinate par un groupement CH 2 : - OOC-CH2-COO - ), indiquer lequel des 2 effecteurs X1 ou X2 peut correspondre au malonate Soit le diagramme ci-contre (incomplet) d'une cinétique enzymatique : a. Compléter la figure en indiquant les unités et les principaux paramètres des cinétiques I et II. (choisir une ordre de grandeur possible pour les unités) b. On passe de I à la cinétique II en ajoutant 4 picomoles (10-12 mole) de produit X à la solution enzymatique. De quel type d'inhibition s'agit-il?

17 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / Enzyme Allostérique La phosphofructokinase (PFK) catalyse la réaction : Fructose 6P + ATP Fructose 1-6 dip + ADP L'activité de la PFK varie en fonction de la concentration en fructose 6P et en ATP de la manière suivante : Quelle est la régulation par le fructose-6p pour une concentration donnée d'atp? Quel paramètre permet de caractériser la variation d'activité en fonction de la concentration en ATP? Quelles sont les 2 rôles de l'atp pour la PFK? Un chercheur étudie une enzyme qui possède 4 sous-unités et se comporte de façon michaélienne vis-à-vis de son substrat. Il fait l hypothèse qu il pourrait s agir d une enzyme allostérique appartenant au système V. a. Quelle sera l allure de la courbe de saturation de cette enzyme : par un activateur allostérique? par un inhibiteur allostérique? b. Quelle sera l allure de la courbe de saturation par le substrat : en présence d activateur? en présence d inhibiteur? Soient trois enzymes différents E1, E2 et E3, qui sont activables dans certaines conditions : a. l activation de E1 s accompagne d un changement de configuration quaternaire, sans changement de poids moléculaire ; b. l activation de E2 s accompagne d une diminution de poids moléculaire de l enzyme; c. l activation de E3 est contrariée par l addition d une phosphatase. Indiquer les modèles d activation rendant compte de chacune de ces trois situations. Donner un exemple de chacun des modèles. 5. Problèmes de révision 5.1 On se propose d'étudier deux protéines A et B dont l'importance biologique a été soulignée dans le cours de biochimie des protéines. On a produit une protéine A particulière capable d'interagir avec la protéine B. Pour étudier ces deux protéines on utilise une approche classique qui consiste soit à digérer chacune des protéines d'intérêt par une ou plusieurs enzymes dont les spécificités de clivage sont connues, soit à appliquer des traitements physiques ou chimiques Étude de la protéine A - La protéine A est tout d'abord traitée par du β- mercaptoéthanol (β-me) puis soumise à une électrophorèse monodimensionnelle en présence de Sodium Dodecyl Sulfate (SDS). Le résultat de l'électrophorèse est schématisé sur la figure 1A. Enzyme 1 sans sans sans avec avec β -ME sans avec sans sans avec kda Pistes Figure 1A Figure 1B

18 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 18 - La protéine A est également traitée (de manière indépendante à l'expérience précédente) par une enzyme E1. Le produit de la digestion enzymatique est également analysé par électrophorèse monodimensionnelle en SDS. Cette analyse est effectuée dans deux conditions : soit le produit de la digestion enzymatique est analysé directement, soit ce produit est traité par du β-me avant d'être analysé. Les résultats de cette expérience sont schématisés sur la figure 1B. ATTENTION : (1) la présence d'une bande à un poids moléculaire donné signifie qu'au moins un polypeptide de cette masse est présent. (2) la masse totale de la protéine est égale à la somme des masses de ses constituants. a. A quoi sert le β-me? b. Quel est l'acide aminé susceptible de générer une liaison chimique sensible au β-me? c. Comment s'appelle la molécule résultant de la formation de cette liaison chimique sensible au β-me? d. Interprétez brièvement le résultat de la figure 1A e. Interprétez brièvement le résultat de la figure 1B. f. En fonction de ces résultats et de vos connaissances de cours, donnez le nom de la famille à laquelle appartient la protéine A Étude de la protéine B. La protéine B est une protéine multimérique. On ne considère ici que l'une des sous unités de grande taille. Ce monomère est traité par deux enzymes E1 (la même que celle utilisée pour l'étude de la protéine A) et E2. Plusieurs protocoles expérimentaux sont réalisés dans lesquels soit E1, soit E2, soit les 2 enzymes E1 et E2 sont utilisés (d'abord E2 puis E1). Le produit de la ou des digestion(s) enzymatique(s) est analysé par électrophorèse monodimensionnelle en SDS. Les résultats sont schématisés sur la figure 2. a. Expliquer brièvement le résultat obtenu sur la piste 1 b. Expliquer brièvement le résultat obtenu sur la piste 2 c. Expliquer brièvement le résultat obtenu sur la piste 3 d. Expliquer brièvement le résultat obtenu sur la piste 4 e. En fonction de ces résultats et de vos connaissances de cours donnez le nom de la protéine B. f. Quel est le nom de l'enzyme E1? g. Quel est le nom de l'enzyme E2? Enzyme 1 sans avec sans avec Enzyme 2 sans sans avec avec kda Pistes Figure Étude fonctionnelle des protéines A et B. La bande de 50 kda correspondant à la protéine A digérée par l'enzyme 1 (figure 1B, piste 2) est excisée du gel et les fragments protéiques contenus dans cette bande sont purifiés et analysés. On obtient 2 fragments différents f1 et f2. On réalise alors deux colonnes de chromatographie d'affinité contenant des billes sur lesquelles on fixe soit f1 (colonne n 1) soit f2 (colonne n 2). Ces deux colonnes sont ensuite utilisées pour analyser les fragments obtenus par la double digestion enzymatique de la protéine B (figure 2, piste 4). Les résultats obtenus sont schématisés sur les graphiques de la figure 3 dans lesquels l'axe des ordonnées représente les quantités de protéines éluées de la colonne de chromatographie. Chromatographie d affinité colonne 1 : fragment f1 de A 1 2 Élution spécifique Figure 3 1 colonne 2 : fragment f2 de A Élution spécifique a. Que conclure de l'expérience de la figure 3 sur la fonction du fragment f1 de la protéine A? Les protéines contenues dans les pics 1, 2 et 1' sont ensuite étudiées dans une réaction enzymatique dans laquelle on mesure la capacité de ces protéines à réaliser la transformation suivante : ATP (marqué au 32 P) ADP + 32 P (libre). Pour mesurer cette transformation il est

19 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 19 possible de quantifier la radioactivité (coups par minute ou "cpm") associée avec le 32 P libre. La même quantité de protéine est ajoutée dans chaque expérience. Les résultats sont représentés dans le tableau suivant : b. Que conclure sur la fonction de la protéine contenue dans le pic 2 de la Protéines provenant du pic cpm de départ cpm dans le 32 P libre protéine B? Pas de protéine (contrôle) c. Compte tenu de ces résultats et de vos connaissances, quel est le nom donné aux fragments f1 et f2 de la protéine A? 1' d. Compte tenu de ces résultats et de vos connaissances, quel est le nom de la molécule isolée dans le pic 2? e. Comment expliquer la présence de radioactivité dans le pic 1? 5.2 On s intéresse à une enzyme E, ubiquitaire. dont on souhaite préciser les principales caractéristiques biochimiques On utilise comme source biologique du tissu musculaire obtenu par biopsie. Dans un premier temps l échantillon est broyé et l on obtient un lysat cellulaire. a. Ce lysat est centrifugé à basse vitesse (1000xg). Le surnageant de cette première centrifugation est à nouveau centrifugé à 20000xg. Que contient le culot de cette seconde centrifugation? b. On veut savoir si au moins l un des organites ci-dessus contient l enzyme E. Pour cela, on dispose d une méthode de mesure de l activité enzymatique dans laquelle la fraction résultant de la centrifugation à moyenne vitesse est mélangée avec un substrat. Les résultats des mesures sont représentés dans les 3 graphiques ci-dessous : 7 6 A B C Quantité de lysat (ml) Concentration du substrat (µm) ph Quelle est l information apportée par chaque graphique? c. Compte tenu de l ensemble de vos connaissances et des données expérimentales, quel est, à votre avis, l organite qui contient l enzyme E? d. Comment s appelle la méthode utilisée pour la mesure de l activité enzymatique? On réalise la même expérience que celle réalisée dans le graphique B ci-dessus en changeant quelques conditions : a. on diminue de moitié la quantité d enzyme E. b. on réalise l incubation après avoir chauffé le lysat cellulaire à 100 C pendant 30 minutes. c. on réalise l incubation en présence d un inhibiteur compétitif.

20 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 20 Représenter les résultats obtenus dans les 3 conditions sur les graphiques suivants : condition 2.1 condition 2.2 condition Concentration du substrat (µm) Concentration du substrat (µm) Concentration du substrat (µm) ph3 ph10 NB : la courbe obtenue dans le graphique B a été reproduite pour servir de comparaison. a b f g actin e d e c On veut isoler la protéine responsable de cette activité enzymatique. Dans ce but on réalise une analyse biochimique de la fraction résultant de la centrifugation à moyenne vitesse. Le résultat est présenté dans la figure ci-contre : a. Comment s appelle cette analyse? b. Sur quel critère sont séparées les protéines dans le sens horizontal? c. Sur quel critère sont séparées les protéines dans le sens vertical? d. On découpe les spots notés de «a» à «g» et l on mesure l activité enzymatique spécifique de ces spots. Les résultats sont présentés sur le graphique suivant : D après ces résultats, quel est le spot qui contient l enzyme E? Comment expliquer les résultats observés pour le spot d? Pour vérifier l hypothèse formulée ci-dessus pour le spot «d», on réalise une expérience dans laquelle, la protéine contenue dans le spot «d» est soumise à plusieurs traitements dans des conditions standard de mesure de l activité enzymatique : Traitement mesure de l activité à ph 8 incubation préalable avec une enzyme protéolytique incubation préalable avec de l aspirine Quelles conclusions pouvez-vous en tirer? Résultat baisse d activité forte augmentation d activité aucun effet

21 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / ANNALES DU CONCOURS QCM Parmi les propositions suivantes concernant les liaisons hydrogène, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. Ce sont des liaisons covalentes de faible énergie b. Interviennent dans les interactions entre molécules d eau c. Interviennent dans les interactions entre sousunités au sein d une protéine oligomérique d. Interviennent dans la stabilisation des hélices α aussi bien que des feuillets β e. Interviennent dans les interactions entre antigène et anticorps 2. Parmi les propositions suivantes concernant la séquence peptidique gly-val-cys-gly-ser-lys-lys-arg-pro-cys-thr-gly indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Les prédictions bioinforma-tiques suggèrent une forte probabilité d hélice α b. Elle est basique c. Elle peut contenir un pont disulfure d. Elle absorbe fortement dans l ultra-violet parce qu'elle contient des résidus d acides aminés aromatiques e. Elle contient des séquences répétitives. 3. Parmi les propositions suivantes concernant la liaison peptidique indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Est une liaison ester particulière b. A son niveau, les électrons sont distribués sur une orbitale moléculaire π recouvrant les atomes O, C, N c. Présente des configurations variables en fonction des chaînes latérales des acides aminés impliqués d. Les configurations CIS et TRANS sont déterminées par l angle de torsion autour de la liaison C-N e. Ce sont les valeurs des angles Φ et ψ qui déterminent la conformation spatiale de la chaîne polypeptidique 4. Parmi les propositions suivantes concernant les feuillets β indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Ils sont stabilisés par des liaisons hydrogène b. Ils sont associés à des valeurs particulières des angles Φ et Ψ Ils participent à la constitution des motifs immunoglobuliniques d. Leur présence dans la structure d une protéine est incompatible avec la présence d hélices α e. Les feuillets β parallèles sont plus stables que les feuillets β anti-parallèles 5. Parmi les propositions suivantes concernant la proline indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Sa chaîne latérale contient une fonction alcool b. Sa chaîne latérale est liée à la fois au carbone α et à l azote c. C est un acide aminé apolaire à chaîne aromatique d. C est un résidu à l origine de coudes dans la structure des protéines e. Elle est impliquée dans les séquences répétitives de la myosine 6. Parmi les propositions suivantes concernant la fixation de l oxygène sur l hémoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Se fait sur la chaîne latérale d un résidu d histidine b. Induit le déplacement de l atome de fer par rapport au plan de l hème c. Se fait avec une plus grande affinité sur l état relâché (R) que sur l état tendu (T) d. Est facilitée par la présence de 2,3 diphosphoglycérate e. Est très fortement diminuée par la présence de monoxyde de carbone à la même pression partielle que l oxygène 7. Parmi les propositions suivantes concernant les mécanismes moléculaires de la contraction musculaire, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. La contraction est sélectivement déclenchée par une diminution de la concentration intracellulaire en ions calcium b. En l'absence de calcium, la troponine et la tropomyosine empêchent la fixation de la myosine sur l actine c. Le site de liaison de l actine est localisé sur la queue de la myosine d. C est l hydrolyse de l ATP au niveau de la tête de la myosine qui permet la fixation de la myosine sur l actine e. L hydrolyse de l ATP entraîne un changement conformationnel au niveau de la tête de la myosine 8. Parmi les affirmations suivantes concernant toute protéine enzymatique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle agit à faible concentration b. Son action nécessite la présence d un cofacteur c. Elle est inchangée à la fin de la réaction qu elle catalyse d. Elle n affecte pas l équilibre d une réaction réversible e. Elle n affecte pas la vitesse à laquelle cet équilibre est atteint 9. Parmi les propriétés suivantes indiquer celle(s) qui est (sont) attribuables à l aspirine (acide acétylsalicylique) : a. Est un inhibiteur enzymatique irréversible b. Est un inhibiteur enzymatique réversible c. A des propriétés anti-infectieuses d. Est un inhibiteur des cyclo-oxygénases (COX) e. Est un inhibiteur des phosphodiestérases 10. Parmi les propriétés suivantes indiquer celle(s) qui est (sont) attribuables à un anti-inflammatoire non-stéroïdien (AINS) autre que l aspirine : a. Est un inhibiteur enzymatique irréversible b. Est un inhibiteur enzymatique réversible c. A des propriétés anti-infectieuses d. Est un inhibiteur des cyclo-oxygénases (COX) e. Est un inhibiteur des phosphodiestérases

22 Cahier d'exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / Parmi les propriétés suivantes indiquer celle(s) qui n est (sont) attribuables à aucun des AINS, aspirine comprise : a. Est un inhibiteur enzymatique irréversible b. Est un inhibiteur enzymatique réversible c. A des propriétés anti-infectieuses d. Est un inhibiteur des cyclo-oxygénases (COX) e. Est un inhibiteur des phosphodiestérases QCM Parmi les propositions suivantes concernant les molécules d eau, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elles sont apolaires b. Elles forment des liaisons hydrogène entre elles c. Les deux atomes d hydrogène constituent la région électronégative d. Elles ne sont pas ionisables, même en présence d un acide fort e. Elles peuvent interagir avec les protéines par des liaisons hydrogène. 2. Parmi les propositions suivantes concernant la molécule de myoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle contient des hélices alpha b. Elle présente une structure fibrillaire c. Elle contient 4 atomes de fer d. C est une protéine monomérique e. Le domaine qui contient l hème est constitué de feuillets béta. 3. Parmi les propositions suivantes concernant l hème de la myoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est formé de cinq noyaux pyrrole b. Chaque noyau pyrrole contient un atome d azote c. L ion ferreux dispose de six liaisons de coordination d. Lorsque l atome de fer est sous forme ferreuse il peut fixer un ion Ca ++ e. L hème est une structure plane. 4. Parmi les propositions suivantes concernant la molécule d hémoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Contient 4 atomes de fer b. Est constituée de 4 sous-unités : 2 sous-unités alpah, 1 sous-unité béta et 1 sous-unité gamma c. Les sous-unités alpha et béta sont liées par des ponts disulfure d. F fixe 4 molécules de DPG e. Fixe le DPG uniquement dans l état «tendu» T. 5. Parmi les propositions suivantes concernant les conditions qui facilitent la fixation de l oxygène sur la molécule d hémoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. L augmentation de la pression partielle en O 2 b. L augmentation de la pression partielle en CO 2 c. L augmentation de la pression partielle en CO d. L augmentation du ph e. L augmentation de la concentration en DPG. 6. Parmi les propositions suivantes concernant la drépanocytose, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle est caractérisée par l existence d une mutation ponctuelle dans la séquence de la chaîne béta de l hémoglobine b. Elle est caractérisée par l absence de sous-unité alpha c. La fixation de l oxygène sur l hémoglobine anormale HbS est fortement altérée e. La conformation de la désoxyhémoglobine S est anormale d. Les hématies falciformes contiennent des polymères de désoxyhémoglobine S. 7. Parmi les propositions suivantes concernant le site de liaison de l antigène dans une molécule d Immunoglobuline G, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est constitué par l association de 3 boucles hypervariables b. Il est constitué par l association de 6 boucles hypervariables appartenant aux domaines variables des chaînes lourdes c. Il est porté par le fragment Fc d. Il y a 2 sites de liaison par molécule d IgG e. Il est détruit par l action de la papaïne. 8. Parmi les propositions suivantes concernant l actine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Les filaments d actine constituent les filaments fins du sarcomère b. L actine G est une protéine fibrillaire c. Au moment de la contraction, la zone de filaments fins se raccourcit d. L actine G possède une activité ATPasique indispensable à la contraction musculaire e. Possède un site de liaison pour la tropomyosine 9. Parmi les propositions suivantes concernant le fragment S1 (tête de la myosine), indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est obtenu par dissociation de la molécule de myosine en sous-unités à l aide de SDS b. Il est obtenu par clivage protéolytique de la myosine par la trypsine et la papaïne c. Il est constitué par l association des deux chaînes légères de la myosine alors que les chaînes lourdes forment la queue de la myosine d. Il possède un site de liaison qui peut fixer de façon compétitive l actine et l ATP e. L addition d ion Ca ++ induit un changement conformationnel du fragment S1 isolé. 10. Parmi les propositions suivantes concernant la régulation par les ions Ca ++ de la contraction musculaire, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. L augmentation en Ca ++ cytoplasmique qui déclenche la contraction musculaire est du à une entrée massive de Ca ++ dans la cellule à partir du milieu extracellulaire b. Les ions Ca ++ se fixent sur la troponine c. La fixation de Ca ++ sur la troponine provoque le déplacement de la tropomyosine sur l actine d. Les ions Ca ++ activent directement l activité ATPasique de la myosine et déclenchent ainsi la contraction musculaire