Protéines fibreuses Fibroïne de la soie La fibroïne existe dans la soie des toiles d'araignées (Web!) et dans le fil des vers à soie (Bombyx). Elle existe sous forme de deux sous-unités (350-415 kD et 25 kD) liées par pont bisulfure. Elles se trouvent initialement sous forme dissociée non polymérisée en solution aqueuse très concentrée dans l'animal. Elle ne forme de filament qu'une fois dégurgitée à l'air. La structure filamenteuse comprend des parties en feuillet parsemées de régions de structure irrégulières mal connues. Les séquences en feuillet sont composées de répétitions d'environ 50 motifs du type (GA)2GSGAAG(SGAGAG)8Y. Dans la partie SGAGAG, les protons de G se trouvent tous sur une même face, qui est donc très peu encombrée. L'empilement des feuillets par ces faces est donc particulièrement facile. Les faces contenant la chaîne latérale de S et A se rassemblent également. Cette structure explique le compactage de la fibroïne mais aussi sa souplesse car il n'existe pas de liaison covalente entre les différentes parties. Superenroulement Dans beaucoup de protéines, on trouve un superenroulement d'hélice sous forme de torsade gauche de deux ou trois hélices . Ces dernières, faiblement modifiées par rapport à la structure classique, interagissent les unes avec les autres par des résidus hydrophobes d'une part, et des résidus de charges complémentaires d'autre part, disposés de façon régulière. La structure de ces protéines est facile à reconnaître à la lecture de la séquence primaire seule, car elle présente de très longues répétitions de 7 acides aminés (heptades), abcdefg dans lesquelles a et d sont hydrophobes, e et g permettent majoritairement les interactions électrostatiques. On trouve en a surtout A, L et I. On trouve en d surtout A et L. En e se trouve E et Q avec en face en g essentiellement K ou R. Enfin des résidus chargés sont très souvent observés dans les autres positions (b,c et f) où ils interagissent avec le solvant. Une exception dans le schéma de l'heptade se voit pour les résidus Pro qui sont quasiment absents. Les torsades de deux hélices sont composées des deux chaînes de même taille, parfaitement alignées (sans décalage de l'une avec l'autre) et parallèles. Elles peuvent être identiques ou différentes. Il existe peu de torsade à trois brins (protéines extracellulaires, avec des brins identiques ou différents). Il existe enfin des torsades à quatre brins, comme dans la soie des abeilles, des guêpes et des fourmis. La stabilité individuelle de chaque hélice est relativement faible. La formation en torsade conduit au contraire à des câbles extrêmement solides. Bien souvent les parties filamenteuses ne constituent pas la totalité de la structure et une tête globulaire apparaît, comme dans la myosine par exemple. Ces structures torsadées participent très souvent à des complexes supramoléculaires dont l'arrangement varie rapidement en fonction de contraintes ou de signaux.