2016-2017 Voie d'accès aux substances médicamenteuses
1) Structure des protéines AFP
•Sur une face de l’hélice on a établissement d’un feuillet ß (flèches vertes) à chaque extrémité on a des AA qui
portent une fonction alcool (capables de réaliser des liaisons hydrogène) qui sont des thréonines.
•Présentes à intervalle régulier (1.4 Angström exactement) entre chaque fonction alcool.
Les molécules d’eau se répartissent de manière extrêmement régulière.
On comprend comment la protéine AFP se colle à la surface du cristal d’eau.
•Géométrie sur le cristal de glace : on voit que l'angle formé par 3 atomes d'oxygènes de 3 molécules d'eau
fait exactement 109°, la distance entre 2 atomes d'oxygène dans l'eau est de 2,76 angstrom, et la distance
entre 2 atomes d'oxygène en surface du cristal va être de 2,76 x 2sin (alpha/2) = 4,5 angström. Ces 4,5
angstrom nous rappellent la distance entre 2 fonctions thréonines (à peut près 4,6 angstrom). Donc à 0,1
angstrom près les atomes d'oxygène des fonctions OH de la protéine antigène sont exactement en face des
atomes d'oxygène qui sont à la surface du cristal et donc capables de faire des liaisons hydrogènes.
Donc la molécule antigène va venir faire un nombre de liaison hydrogène très important, donc une fois qu'elle est
fixée, il est très difficile de la décoller du cristal. C'est un établissement de liaisons hydrogènes qui sont
coopératives.
Donc la protéine antigène se colle au cristal et ne peut plus se décoller.
Une partie de la surface du cristal sera masquée à l'eau du solvant, donc ces protéines antigènes ne vont pas
empêcher le démarrage du processus de cristallisation mais elles vont empêcher la croissance des cristaux.
2) Effet Kelvin: énergie libre = f(1/r)
Les protéines AFP empêchent la croissance des cristaux, à une température inférieure à la température de fusion,
des microcristaux se créent mais ils seront empêchés de croitre grâce à la présence de ces molécules AFP à la
surface.
Physiquement, on ne sera pas obligés de couvrir la surface du cristal en croissance avec ces protéines pour en
empêcher la croissance : car quand on regarde l'énergie libre d'un cristal en croissance, si on a bloqué le processus
de cristalisation à l'endroit où on a mis les protéines AFP, on va voir que le cristal va croitre entre 2 protéines AFP
et il va se créer une courbure de la surface du cristal. Et Kelvin a montré que l'énergie libre du système est fonction
de l'inverse du rayon de courbure.
Donc le rayon de courbure est inversement proportionnel à l’énergie libre.
Quand c'est plat, le rayon de courbure est infini : énergie libre à son minima
Dès que le cristal commence à croitre en faisant des bosses entre 2 protéines AFP : le rayon de courbure va
diminuer : l'énergie libre va augmenter : ce qui est thermodynamiquement défavorable.
H) Aquaporine AQP1
Elles sont capables de faire passer l’eau à travers les membranes des cellules : ce sont des pores à eau, elles font
passer l’eau de manière passive à travers les membranes des cellules.
•10 gènes dans notre génome qui codent pour ces AQP.
•Elles régulent les flux d’eau au niveau de l’intestin, du rein et de la peau (glandes sudoripares).
•Lorsqu’il y a un changement d’environnement par rapport à l’intérieur de l’organisme, quand on veut passer une
membrane, il faut que l’eau puisse passer par les protéines des pores, elles ont évolué pour ne laisser passer que
les molécules d’eau (pas les ions).
Même si on garde un gradient de pH de part et d’autre de la membrane (pH différent mais les molécules
passent quand même la membrane).
1) Les AA impliqués
La plupart des AA de l’intérieur de la membrane sont hydrophobes donc incapables de réaliser des liaisons H
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