Acides aminés et protéines : exemples de structures protéiques
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Biochimie structurale – Biochimie des Acides Aminés et Protéines Chapitre 4 : Acides aminés et protéines : exemples de structures protéiques, relation structures / fonctions Docteur Jean Charles RENVERSEZ Médecine P1 Multimédia - Année 2006/2007 Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés. PLAN VI - EXEMPLES DE STRUCTURES PROTEIQUES RELATION STRUCTURES / FONCTIONS a) Peptides hormonaux b) Protéines fibrillaires: les collagènes c) Protéines globulaires: les protéines musculaires, l’hémoglobine, les Ig et protéines HLA d) Structures macromoléculaires a - Les peptides hormonaux • L’hypothalamus secrète les plus petits peptides à activité hormonale: les releasing hormones Hormones hypothalamiques R. Guillemin Hormones post-hypophysaires Les protéines hormonales La somatotropine (growth hormone : GH) - 187 AA anté-hypophyse La folliculotropine (folliculo-stimulating hormone: FSH) et la lutéotropine (luteinizing hormone: LH) glycoprotéines anté-hypophysaires contrôlant le fonctionnement des ovaires et du placenta Certains peptides hormonaux dérivent du même précurseur ACTH β LPH Les peptides gastrointestinaux La cholécystokinine - duodénum - 33 AA cible: vésicule biliaire et pancréas exocrine La gastrine - estomac Le vasoactive intestinal peptide (VIP ) - 29 A Le gastric inhibitory peptide (GIP), la secrétine, le glucagon - pancréas exocrine et endocrine b - Les protéines fibrillaires * Structure unique répétitive, formant des fibres – hélice alpha : alpha kératine – phanères * Structure étirée – feuillet bêta – fibroïne de la soie (ver à soie) Le collagène: protéine fibreuse du tissu conjonctif 1/4 de toutes les protéines de l’organisme Différentes variétés (18) Fibres résistantes à la traction 1 – Motif de base: tropocollagène Fibrille Tropocollagène Protofibrille Chaîne polypeptidique Super - hélice droite 2 – Riche en glycine (1/3 des AA), hydroxylysine et hydroxyproline Hydroxylation et avitaminose C Scorbut 3 – Glycoprotéine 4 – Tropocollagène --------> microfibrilles réticulation par les lysines modifiées Les protéines contractiles du muscle strié Le myocyte Structure histologique Actine: 2 formes - actine G (M:50000,ATP + Ca 2+) actine F : forme polymérique - pseudo-fibrille organisation hélicoïdale 13 à 15 sous-unités par tour de spire Tropomyosine Actine Troponine Interactions avec tropomyosine et troponine (1 troponine pour 1 actine F) Myosine (M: 500000) combinaison de 2 structures - structure fibrillaire bicaténaire en hélice alpha - 4 sous-unités globulaires (M: 20000) Queue fibrillaire Tête globulaire Tropomyosine (M: 72000) : accompagne l’actine - enroulement en superhélice Tropomyosine Le complexe des troponines Troponine (M : 80000) s’associe à l’actine F (1 élément pour 7 éléments d’actine) TNT: fixation tropomyosine TNC: fixation Ca TNI : inhibiteur Fonctions : contraction musculaire (myofibrilles) et mouvements cellulaires (phagocytose, pinocytose, microfilaments) A - En absence de calcium B - En présence de calcium décontraction - Ca 2+ + Ca 2+ contraction Troponines I: isoformes cardiaques marqueurs de l’infarctus du myocarde c - Les protéines globulaires Compactage moléculaire – interactions multiples L’hémoglobine Analyse par rayons X – MM: 64500 Hème 4 chaînes polypeptidiques: 2 α globines monomère 2 β globines L’hème ou groupement prosthétique héminique Chaîne de globine Organisation des aminoacides autour de l’hème dans la structure tertiaire de l’hémoglobine Chaîne de globine Noyau tétrapyrrolique Liaison de coordinance du fer; une liaison libre pour fixer l’O2 Mécanisme de fixation de l’oxygène et transition R / T R • GèneForme et transition R/T Forme T Plan du noyau porphyrine L’oxygénation de l’hémoglobine dépend de la pression partielle en oxygène L’hémoglobine est une protéine allostérique L’oxygénation de l’hémoglobine dépend du pH Conformation et fonction de l’hémoglobine Action du 2-3 diphosphoglycérate 2-3 diphosphoglycérate (DPG) abaisse l’affinité de l’Hb pour l’O2 Les différents types d’hémoglobine normale Hémoglobine normale de l’adulte (Hb A1) : 2 chaînes α et 2 chaînes β Hémoglobine du fœtus (Hb F): 2 chaînes α et 2 chaînes γ Hémoglobine Drépanocytose et Hémoglobine S Anémie falciforme - sickel cell anemia GR normaux GR falciformes Extrémité N - terminale de la β globine des Hb A et S Hb A Electrophorèse d’Hb: Hb S A - Hb sujet normal B - Hb drépanocytaire hétérozygote C - drépanocytaire homozygote Bosse hydrophobe La désoxyhémoglobine S est très peu soluble Polymère de désoxyhémoglobine S Hématie falciforme Les immunoglobulines M (Ig M) = anticorps Site de fixation pour l’antigène Ig M : pentamère Image obtenue par microscopie électronique Les protéines du système d’histocompatibilité de classe I (antigènes HLA) d – Structures macromoléculaires Virus à ARN Un exemple d’actualité Structure de la protéine du prion Document illustrant la méthodologie utilisée pour caractériser la structure du prion L'ensemble de ce document relève des législations française et internationale sur le droit d'auteur et la propriété intellectuelle. Tous les droits de reproduction de tout ou partie sont réservés pour les textes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques, photographiques, vidéos et sonores. Ce document est interdit à la vente ou à la location. Sa diffusion, duplication, mise à disposition du public (sous quelque forme ou support que ce soit), mise en réseau, partielles ou totales, sont strictement réservées à l’université Joseph Fourier de Grenoble. L’utilisation de ce document est strictement réservée à l’usage privé des étudiants inscrits à l’UFR de médecine de l’université Joseph Fourier de Grenoble, et non destinée à une utilisation collective, gratuite ou payante. Ce document a été réalisé par la Cellule TICE Médecine de la Faculté de Médecine de Grenoble / Université Joseph Fourier – Grenoble 1. PCEM1 - Année universitaire 2006/2007 Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés.
