Chapitre III: Structure spatiale des protéines III.1. Conformation des protéines. La séquence des acides aminés est déterminée par les gènes.

Documents pareils
La reconnaissance moléculaire: la base du design rationnel Modélisation moléculaire: Introduction Hiver 2006

1.2 Coordinence. Notion de liaison de coordinence : Cas de NH 3. et NH 4+ , 3 liaisons covalentes + 1 liaison de coordinence.

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

Insulinothérapie et diabète de type 1

Tableau récapitulatif : composition nutritionnelle de la spiruline

Leslie REGAD ; Gaëlle LELANDAIS. leslie.regad@univ- paris- diderot.fr ; gaelle.lelandais@univ- paris- diderot.fr

Sophie Guézo Alexandra Junay

Comment expliquer ce qu est la NANOTECHNOLOGIE

AGREGATION DE BIOCHIMIE GENIE BIOLOGIQUE

Dr E. CHEVRET UE Aperçu général sur l architecture et les fonctions cellulaires

Formavie Différentes versions du format PDB Les champs dans les fichiers PDB Le champ «ATOM» Limites du format PDB...

Chapitre 4 - Spectroscopie rotationnelle

6 - Le système de gestion de fichiers F. Boyer, UJF-Laboratoire Lig, Fabienne.Boyer@imag.fr

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

ACIDES BASES. Chap.5 SPIESS

Molécules et Liaison chimique

Semestre 2 Spécialité «Analyse in silico des complexes macromolécules biologiques-médicaments»

Engins de pêche et accessoires ANNEXE

Enseignement secondaire

- pellicule de fruits qui a un rôle de prévention contre l'évaporation, le développement de moisissures et l'infection par des parasites

Parrainage par Monsieur Philippe PAREIGE de notre classe, presentation des nanotechnologies.

IMMUNOLOGIE. La spécificité des immunoglobulines et des récepteurs T. Informations scientifiques

DOSSIER SCIENTIFIQUE DE L IFN N 9 LES PROTEINES

CHAPITRE 3 LA SYNTHESE DES PROTEINES

5.5.5 Exemple d un essai immunologique

PARTIE I Compte pour 75 %

ULBI 101 Biologie Cellulaire L1. Le Système Membranaire Interne

ANTICORPS POLYCLONAUX ANTI IMMUNOGLOBULINES

Quelques matériels numériques

2. Couche physique (Couche 1 OSI et TCP/IP)

(Exemple ici de calcul pour une Ducati 748 biposto, et également pour un S2R1000, équipé d un disque acier en fond de cloche, et ressorts d origine)

Partie Observer : Ondes et matière CHAP 04-ACT/DOC Analyse spectrale : Spectroscopies IR et RMN

MABioVis. Bio-informatique et la

Le très haut débit sur le territoire du Parc des Monts d'ardèche

Prédiction de la structure d une

Des molécules hydrophobes dans l eau

1. GENERALITES OBJET DU MARCHE DUREE DU MARCHE REGLEMENTATION SECURITE ASTREINTE ET GESTION DES

Conception de Médicament

SPECTROSCOPIE D ABSORPTION DANS L UV- VISIBLE

Technologie 125 Khz pour une performance optimale en en environnement industriel. Création des badges. Programmation des badges

Cours de résistance des matériaux

NORME INTERNATIONALE

Production d une protéine recombinante

Décrets, arrêtés, circulaires

Contenu pédagogique des unités d enseignement Semestre 1(1 ère année) Domaine : Sciences et techniques et Sciences de la matière

Thème Le domaine continental et sa dynamique

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

Combinaison de modèles phylogénétiques et longitudinaux pour l analyse des séquences biologiques : reconstruction de HMM profils ancestraux

Généralités. Chapitre 1

LES SUBSTITUTIONS NUCLÉOPHILES EN SÉRIE ALIPHATIQUE S N 1 ET S N 2

NOTIONS ÉLEMENTAIRES SUR LES PNEUS

FASMED FEDERATION DES ASSOCIATIONS SUISSES DU COMMERCE ET DE L INDUSTRIE DE LA TECHNOLOGIE MEDICALE STATUTS

Accessibilité ERP Guide des obligations liées à l accessibilité des personnes handicapées dans les bâtiments ERP existants.*

1 Comment faire un document Open Office /writer de façon intelligente?

Statuts. Edition 2012 Révision des statuts

ELEMENTS DE COMPTABILITE NATIONALE

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

Perl Orienté Objet BioPerl There is more than one way to do it

Rechercher l accès d une transaction dans l arborescence SIFAC. Le résultat s affiche : Terminer directement une transaction. Fermer un mode en cours

RAPPORT D ACTIVITÉ Fondation Muse pour la créativité entrepreneuriale

Le régulateur RC 6170 RC 6170 FORMATION. Formation RC

INTRODUCTION À L'ENZYMOLOGIE

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

Les cytokines et leurs récepteurs. Laurence Guglielmi

COMMENT ALLER D'UNE PLANETE A, A UNE PLANETE B DANS UN SYSTEME SOLAIRE?

Les isomères des molécules organiques

Section «Maturité fédérale» EXAMENS D'ADMISSION Session de février 2014 RÉCAPITULATIFS DES MATIÈRES EXAMINÉES. Formation visée

Hépatite chronique B Moyens thérapeutiques

AMAMI Anaïs 3 C LORDEL Maryne. Les dons de cellules & de tissus.

Séquence 6. Mais ces espèces pour autant ne sont pas identiques et parfois d ailleurs ne se ressemblent pas vraiment.

Théorie des multiplets! appliquée à! la spectroscopie d ʼabsorption X!

UE6 - Cycle de vie du médicament : Conception rationnelle

Cisco Certified Network Associate

T4 Pourquoi éteindre les phares d une voiture quand le moteur est arrêté? Comment fabriquer une pile? un accumulateur?

NUTRINEAL MC PD4 MONOGRAPHIE. Solution d acides aminés à 1,1 % pour la dialyse péritonéale. Solution pour dialyse péritonéale

Détermination du besoin en protéines de la canette mulard en phase de démarrage :

Ekoconstruct / Catalogue ek construct

RPS QVT. risques psychosociaux / QUALITÉ DE VIE AU TRAVAIL. l expertise obea

TD DOSAGE DE PROTEINES ET ELECTROPHORESE : PARTIE THÉORIQUE BST1 SVT

Comprendre l efflorescence

10 ans de LIGA au service de l horlogerie Développements et nouveautés

Cellules procaryotes Service histologie Pr.k.mebarek

LA RUBRIQUE «SUR MESURE»

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

LES TROUBLES MUSCULOSQUELETTIQUES. Le 2 décembre 2008

Compléments - Chapitre 5 Spectroscopie

Séquence 2. L expression du patrimoine génétique. Sommaire

Principe de fonctionnement des batteries au lithium

Exemple du SATESE MAGE 42

RC 02/2009. Causes et conséquences réglementation générale Triathlon

Vision industrielle et télédétection - Détection d ellipses. Guillaume Martinez 17 décembre 2007

C ÉTAIT IL Y A TRÈS LONGTEMPS QUAND LE COCHON D INDE N AVAIT PAS ENCORE SES POILS.

Dépistage du cancer colorectal :

SOMMAIRE LE COU P.4 L EPAULE / LE BRAS / LE POIGNET / LA MAIN P.6 LE TRONC P.12 LE GENOU P.16 LA CHEVILLE P.20 LE PIED P.22

Information pour le patient

Travaux dirigés de Microbiologie Master I Sciences des Génomes et des Organismes Janvier 2015

La clé d un nouveau champ d utilisation de la biométrie

Traitements topiques. Utiliser conformément aux instructions figurant sur l emballage. Aident à éliminer les squames. Soulagent les démangeaisons.

STÉRÉOISOMÉRIE CONFIGURATIONNELLE STÉRÉOISOMÉRIE OPTIQUE COMPOSÉS OPTIQUEMENT ACTIFS À UN SEUL CARBONE ASYMÉTRIQUE

Application Note. WeOS Création de réseaux et de réseaux virtuels VLAN

Transcription:

III.1. Conformation des protéines La séquence des acides aminés est déterminée par les gènes. La séquence des acides aminés détermine la structure tridimensionnelle. Une séquence d acides aminés conduit à une structure tridimensionnelle donnée?

Liaison peptidique et liberté de rotation la liaison peptidique est plane Liberté de rotation possible autour de Cα Angles de rotation phi et psi Diagramme de Ramachandran Plusieurs contraintes stériques restreignent la variété des dispositions tridimensionnelles possibles des atomes. Des contraintes supplémentaires liées à la formation de liaisons faibles restreignent le nombre de conformations possibles d une protéine.

III.2. Les liaisons covalentes et non covalentes III.2.1. La liaison covalente Une liaison covalente est formée par la mise en commun (partage d électrons) d au moins une paire d électrons entre deux atomes. Différence entre liaison covalente et liaison ionique 1 paire d électrons: liaison simple 2 paires d électrons: liaison double 3 paires d électrons: liaison triple Les liaisons covalentes sont les liaisons les plus fortes (en kcal/mole) C-C 82 C-N 70 C-H 99 C-O 84 O-H 110 N-H 94 S-S 63

III.2.2. Les liaisons non covalentes Rappels: l eau est polaire, cohésive et solvate les molécules polaires Dans les molécules biologiques, il existe des interactions moléculaires non covalentes facilement réversibles. Ces liaisons sont différemment affectées par la présence de l eau dans les milieux biologiques. Les liaisons hydrogènes Se forment entre molécules polaires Énergie de liaison: 3 à 7 kcal/mole

III.2.2. Les liaisons non covalentes Les liaisons électrostatiques Se forment entre molécules chargées Loi de coulomb O CH 2 -C + NH3 -CH 2 - O - 2,8 A00 F= q 1 q 2 r 2 D Affectées par la présence de l eau et des sels 3 à 7 kcal/mole Les interactions de Van der Waals Dépendent de la distance inter-atomique Faibles et moins spécifiques (1 kcal/mole) Forces attractives et répulsives distance Distance de contact de Van der Waals = somme des rayons de Van der Waals

III.2.2. Les liaisons non covalentes Les interactions hydrophobes Se réfèrent à l association de composés nonpolaires dans un milieux aqueux Liées au fait que l eau se lie fortement à ellemême Ces 4 types de liaisons faibles agissent en parallèle pour déterminer et stabiliser la forme d une protéine.

III.3. Les 4 niveaux d organisation structurale De la séquence au repliement primaire secondaire tertiaire quaternaire Enchaînement des acides aminés. Liaison covalente Repliement localisé de la chaîne peptidique Liaison non covalente Organisation complète de la chaîne peptidique Liaisons non covalentes et covalente Structure globale d un complexe multimèrique Liaisons non covalentes

III.4. Les motifs de structure secondaire Découverts il y a 50 ans Hélice α dans la kératine Feuillet β dans la fibroïne Liaison hydrogène entre N H et C O du squelette peptidique Boucles et coudes: connections

III.4.1. L hélice alpha C-terminal Φ = - 57 Ψ = - 47 C-ter Liaison hydrogène résidus n et n+4 Pas de l hélice: 3,6 résidus 5,41 A Hélice gauche Hélice droite N-ter N-terminal L hélice droite est la structure secondaire la plus répandue. L hélice gauche est très rare dans les protéines

III.4.1. L hélice alpha Hélice α a un moment dipolaire Les chaînes latérales sont situées à l extérieur de l hélice Vue de dessus Hélices amphipathiques

III.4.2. Les feuillets bêta Brin β 5 à 10 résidus Conformation étirée Cα alternativement au dessus et au dessous du plan S associent aux brins adjacents par liaisons hydrogène Feuillets bêta. N C

III.4.2. Les feuillets bêta Feuillet de 4 brins anti parallèles Feuillet de 4 brins parallèles Φ = - 139 Ψ = + 135 Φ = - 119 Ψ = + 113

III.4.2. Les feuillets bêta Représentation schématique des feuillets C-ter antiparallèle N-ter parallèle Feuillet β mixte de la thiorédoxine d E. coli Légère torsion droite des brins bêta dans les 3 types de feuillets

III.4.3. Les boucles et les tours Structures non régulières, non répétitives, connectent structures secondaires Tours ou coudes β 2 à 4 résidus Connectent deux brins β antiparallèles Différents types classés selon les angles phi et psi des différents résidus Type I Boucles Jusqu à 20 résidus Résidus polaires et chargés Situées en surface Liaison hydrogène avec molécule d eau Grande variabilité Éléments de jonction Participent à la formation de sites de liaison ou de sites actifs Type II Type II

Les angles phi et psi caractérisent les structures secondaires Structure Φ Ψ β antiparallèle -139 +135 β parallèle -119 +113 Hélice α droite -57-47 Hélice 3 10-49 -26 Hélice π -57-70 PolyPro I -83 +158 PolyPro II -78 +149 PolyGly II -80 +150 Le dichroïsme circulaire apporte des informations sur les structures secondaires d une protéine, en particulier permet de mesurer le taux d hélicité avec indication du sens droit ou gauche. Si conformation ne correspond à aucune structure secondaire conformation en pelote statistique ou «random coil»

III.4.4. Motifs de structure secondaire et exemples α-kératine Composée presque exclusivement d hélice α Chez vertébrés, composant principal des phanères (cheveux, poils, fourrure, bec, ongles, griffes, sabots) Structure de base: protofibrille Protofibrille: 2 paires d hélices en superhélice gauche (Van der Waals et ponts S-S) 1 paire: 2 hélices α droites enroulées en hélice gauche 8 protofibrilles pour 1 microfibrille X2 Hélice α R 1 et 4 (sur 7) hydrophobes Microfibrilles ponts S-S réticulées par des Macrofibrilles plus ou moins rigides

III.4.4. Motifs de structure secondaire et exemples collagène 25% de toutes les protéines des vertébrés Composant principal du tissu conjonctif Différents types de collagène, différentes formes, différentes fonctions (os, dents, cornée, tendons, peau, vaisseaux sanguins Structure de base: tropocollagène 3 hélices gauches enroulées en torsade droite Collagène riche en glycine (1/3) et en proline (1/4) Présence d hydroxyproline et d hydroxylysine (posttraductionnelle) selon le type de collagène Hydroxyproline: formation de liaisons hydrogène intercaténaires dans la triple hélice de tropocollagène Hydroxylysine: porte des oligosaccharides 3 tropocollagènes pour une microfibrille Liaisons H Liaisons allys/lys allys/allys

III.4.4. Motifs de structure secondaire et exemples collagène 5 types de collagène 2 types d hélices α 1 et α 2 avec propriétés différentes Motif répété (Gly-X-Y)n avec X souvent Pro Stabilisation - par liaisons H intermoléculaires entre hélices tropocollagène (gly et pro) - liaisons covalentes inter et intra superhélices entre résidus lysine modifiée et lysine Pas de cystéine, pas de ponts S-S Chaîne α1 du collagène de rat

III.4.4. Motifs de structure secondaire et exemples Fibrinoïne de la soie Feuillets bêta antiparallèles Répétition (Ser-Gly-Ala-Gly)n Arrangement particulier des chaînes latérales de Gly et de Ala Empilement particulier des feuillets bêta Stabilisés par interactions Van der Waals Flexible et non extensible.

III.4.4. Motifs de structure secondaire et exemples Elastine Constituant majeur des fibres élastiques (peau, paroi des vaisseaux, ligaments) Motifs répétés: (V-P-G-V-G)n (A-P-G-V-G-V)n Organisation en coude β Spirale β: extensible et flexible. Spirale bêta Coude bêta Coude bêta

III.5. Les Structures supersecondaires: notion de motif structural III.5.1. Représentations schématiques et diagrammes topographiques

III.5. Les Structures supersecondaires: notion de motif structural III.5.1. Représentations schématiques et diagrammes topographiques Structure de la myoglobine: Différentes représentations schématiques construites par ordinateur à divers degrés de simplification.

III.5. Les Structures supersecondaires: notion de motif structural III.5.1. Représentations schématiques et diagrammes topographiques Les feuillets bêta sont souvent représentés par des diagrammes topographiques.

III.5. Les Structures supersecondaires: notion de motif structural III.5.1. Représentations schématiques et diagrammes topographiques Les motifs de structure supersecondaire

III.5. Les Structures supersecondaires: notion de motif structural III.5.2. Les motifs α - α Motif liant l ADN Motif liant le calcium

III.5.2. Les motifs α - α Hélice-boucle-hélice liant le calcium Motif EF Troponine C

III.5.2. Les motifs α - α Régulation de l expression des gènes au niveau transcriptionnel activateurs, répresseurs, facteurs de transcription interaction avec l ADN motifs structuraux spécifiques - hélice-tour-hélice - hélice-boucle-hélice - fermeture éclair à leucine - doigt de zinc 10 pb ADN-B

III.5.2. Les motifs α - α Hélice-tour-hélice liant l ADN Facteurs procaryotes Cro Represseur trp Fragment ci Fragment Cap

III.5.2. Les motifs α - α Hélice-tour-hélice liant l ADN 10 pb ADN-B Dimère Cro Sites de liaison de Cro dans l opérateur du phage lambda Motif de Cro lié à l ADN

III.5.2. Les motifs α - α Hélice-tour-hélice liant l ADN Répresseur opéron tryptophane Répresseur inactif Répresseur actif

III.5.2. Les motifs α - α Autres motifs alpha-alpha liant l ADN Homéodomaine Classe particulière de protéines hélice-tourhélice Fermeture éclair à leucine 1 résidu sur 7 Hélice-boucle-hélice

III.5.3. Les motifs β β épingle à cheveux bêta Inhibiteur de la trypsine bovine Erabutoxine

III.5.3. Les motifs β β Clé grecque Motif «clé grecque» Nucléase de staphylococcus Formation du motif

III.5.4. Les motifs mixtes β α β Impliquée dans la formation de sites actifs ou de sites de liaison Pas de fonction reconnue

III.5.4. Les motifs mixtes β α β 2 conformations possibles Droite Gauche

III.5.4. Les motifs mixtes β β α Motif doigt de Zinc

III.6. La structure tertiaire: notion de domaine La chymotrypsine est formée de 2 domaines

III.6. La structure tertiaire: notion de domaine Un ou plusieurs domaines Domaine liant le Calcium Domaine de Kringle

III.6. La structure tertiaire: notion de domaine Les domaines sont des unités structurales et fonctionnelles

Chapitre III: Structure spatiale des protéines III.6. La structure tertiaire: notion de domaine Domaine unique du cytochrome b562 Domaine de liaison au NAD de la lactate déshydrogénase Domaine variable de chaine légère d Ig Trois domaines protéiques différents

III.6. La structure tertiaire: notion de domaine

III.7. La structure quaternaire