Acides aminés, Peptides, Protéines Etude du protéome
publicité
COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés Acides aminés, Peptides, Protéines Etude du protéome Plan Introduction I- Les acides aminés II- Les peptides III- Les protéines IV- Synthèse et modifications post-traductionnelles V- Etude du protéome Dr J. AUSSEIL 1 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés Introduction Les protéines : grandes molécules (macromolécules) formées de la condensation d’un grand nombre d’unités: les acides aminés (aa) On distingue 2 grands groupes de protéines: -les holoprotéines : enchaînement aa uniquement -les hétéroprotéines: enchaînement aa+ groupement Introduction Ou trouve-t-on les protéines? Dr J. AUSSEIL 2 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés Introduction Comment sont fabriquées les protéines? Introduction Comment sont fabriquées les protéines? Dr J. AUSSEIL 3 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés •Formule générale : •Les propriétés spécifiques de chaque acide aminé résultent du radical R •Sont tous de la série L •Certains acides aminés ont plusieurs carbones asymétriques •Certains ne peuvent être synthétisés par l’homme. Ils sont dits essentiels I-Les acides aminés Rôles biologiques Rôle de structure Rôle métabolique Rôle de médiateur Origine? Dr J. AUSSEIL 4 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1) Classification: On peut classer les aa selon: – leur structure: c’est-à-dire la nature chimique du groupement R – La polarité de la chaine latérale: c’est-à-dire selon le caractère hydrophile ou hydrophobe de leur chaîne latérale I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés aliphatiques (1) Glycine Alanine Dr J. AUSSEIL 5 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés aliphatiques (2) Valine Leucine Isoleucine I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés aromatiques Phénylalanine Dr J. AUSSEIL Tyrosine Tryptophane 6 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés Phenylalanine hydroxylase Phénylcétonurie I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés diacarboxyliques (fonction acide) Acide aspartique (Aspartate) Dr J. AUSSEIL Acide glutamique (glutamate) 7 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés possédant une fonction amide Glutamine Asparagine I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés dibasiques guanidium urée Ornithine Dr J. AUSSEIL 8 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés dibasiques Lysine Arginine Histidine I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés alcools La chaîne latérale contient une fonction alcool Sérine Thréonine Dr J. AUSSEIL 9 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés soufrés La chaîne latérale contient une atome de soufre Cystéine I-Les acides aminés Glutathion Glu Cys Gly * Intercepteur de radicaux * Cofacteur de la Glutathionperoxydase (détoxification de H2O2 et hydroperoxydes) * Régénération de la vitamine E Dr J. AUSSEIL 10 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -acides aminés soufrés La chaîne latérale contient une atome de soufre Cystéine Méthionine I-Les acides aminés 1 Classification: a) Classification selon la structure -iminoacide L’amine de l’acide aminé est une amine secondaire: imine Noyau pyrrole Proline Dr J. AUSSEIL 11 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification: b) Classification selon la polarité de la chaine Les aa peuvent être classés selon que leur chaîne latérale (R) est hydrophile ou hydrophobe • acides aminés non polaires ou hydrophobes aa à chaîne latérale exclusivement hydrocarbonée, aliphatique ou aromatique: Glycine, Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, Phénylalanine, Tryptophane, Méthionine, Proline I-Les acides aminés 1 Classification: b) Classification selon la polarité de la chaine Les aa peuvent être classés selon que leur chaîne latérale (R) est hydrophile ou hydrophobe • acides aminés polaires ou hydrophiles – aa à chaîne latérale hydrophile neutre Sérine, Thréonine, Asparagine, Glutamine, Tyrosine, Cystéine – aa à chaîne latérale hydrophile basique Lysine, Arginine, Histidine – aa à chaîne latérale hydrophile acide Acide Aspartique, Acide Glutamique Dr J. AUSSEIL 12 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification Ainsi donc il est assez stupide de vouloir « classer » les AA ROLES SPECIFIQUES pour chaque aa Ainsi, pour la Tyrosine, on retiendra: - son caractère aromatique (fluorescence) - sa fonction alcool (phosphorylation = +++++++) - son caractère de précurseur de médiateurs SNC: Dopamine (++++) - son caractère de précurseur de la mélanine (++++) - son caractère de précurseur des hormones thyroïdiennes (+++++) I-Les acides aminés 1 Classification c) Les aa rares constitutifs de quelques protéines Dr J. AUSSEIL 13 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification d) Dérivés particuliers d’AA « hors protéines », à activité biologique ++ (1) I-Les acides aminés 1 Classification d) Dérivés particuliers d’AA « hors protéines », à activité biologique ++ (1) Le « GABA », médiateur de certaines synapses du SNC (ex: hippocampe) La Sérotonine, ou 5-hydroxytryptamine, est un neuromédiateur de la substance réticulée (éveil). NB: dépression / antidépresseurs. Fluoxétine (ProzacR). Dr J. AUSSEIL 14 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 1 Classification d) Dérivés particuliers d’AA « hors protéines », à activité biologique ++ (2) La Dopamine, médiateur du SNC. DOPA est le précurseur de la mélanine I-Les acides aminés 1 Classification d) Dérivés particuliers d’AA « hors protéines », à activité biologique ++ (3) L’histamine : - médiateur allergie, - vasodilatatrice - régulation de la secrétion gastrique Les hormones thyroïdiennes (T3,T4) -régulation du métabolisme énergétique -production de chaleur -croissance, différenciation. Dr J. AUSSEIL 15 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés Exemples cliniques de pathologies de la thyroïde Hypothyroïdisme (génét) Hyperthyroïdisme (Basedow) I-Les acides aminés 2) Nomenclature Dr J. AUSSEIL 16 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 3) Acides aminés essentiels Les acides aminés essentiels ou indispensables: Ce sont des aa qui ne peuvent pas être sythétisés de novo et qui doivent être apportés par l’alimentation « L’hystérique Iseult fait vachement marcher le très lyrique Tristan » Histidine, Isoleucine, Phénylalanine, Valine, Méthionine, Leucine, Thréonine, Lysine, Tryptophane I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés Révélation des acides aminés: •Tous les aa sont colorés en bleu par la ninhydrine sauf la proline et l’hydroxyproline qui sont colorées en jaune ninhydrine Dr J. AUSSEIL 17 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés Spectre d’absorption: I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés Isomérie optique: Tous les aa (à l’exception de la glycine) ont un c asymétrique Dr J. AUSSEIL 18 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés Ionisation: Tous les aa possèdent au moins 2 groupes ionisables: COOH et NH2 Ils sont amphotères A pH donné on peut calculer la charge d’un acide aminé (=degré de dissociation) Fonction carboxylique: pH=pKa-log(R-COO-) (R-COOH) Fonction aminée: pH=pKb-log(R-NH3+) (R-NH2) I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés Ionisation: Dr J. AUSSEIL 19 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés a b a b I-Les acides aminés b a a Asp b a Lys Dr J. AUSSEIL b 20 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés Propriétés physico-chimiques des acides aminés Comment calcule-t-on le pI ou pHi? -aa à chaîne latérale non dissociable: pI=(pK1+pK2)/2 -aa à chaîne latérale dissociable: aa à chaîne latérale acide si pK1<pKR<pK2: si pK1<pK2<pKR pI=(pK1+pKR)/2 pI=(pK1+pK2)/2 aa à chaîne latérale basique pI=(pK2+pKR)/2 I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés •Décarboxylations: -se fait par des décarboxylases: Dr J. AUSSEIL 21 COURS DE BIOCHIMIE PACES 2013/2014 Acides aminés I-Les acides aminés 4) Propriétés physico-chimiques des acides aminés •Désaminations: -Elles sont nécessaires pour maintenir une réserve intracellulaire des 20 aa I-Les acides aminés exemple de désamination: Réaction à la ninhydrine: 1) Produit violet 2) Dr J. AUSSEIL 22
