Cours de biochimie des acides aminés, peptides et protéines PACES (première année de médecine)

Thèmes abordés

Cours de biochimie des acides aminés, peptides et protéines PACES, acides aminés, peptides, protéines, chaînes peptidiques

Résumé du document

- Protéines = polymères non ramifiés, composants majoritaires organismes.
- Fonctions = structure, transport, stockage, métabolisme...
- Grandes diversité = si 50aa, 2050 combinaisons possibles + modif post-traductionnelles.

Extraits

[...] Ex : insuline Quaternaire = organisation des sous-unités (uniquement pour prot multimériques) par interactions faibles et ponts difulfures dimère Ex : Hb = prot globulaire 140aa s.u. [...]

[...] ) Prot globulaires = structure pelotonnée due au repliement de segments organisés courts (albumine (plus acide du plasma), Hb, myoglobine . [...]

[...] PROTIDES Généralités Protéines = polymères non ramifiés, composants majoritaires organismes Fonctions = structure, transport, stockage, métabolisme . [...]

[...] normalement hélice α Noyau porphine + Hème (Fe2+ oxyhémoglobine) ou hématine (Fe3+ méthémoglobine) 1 molec d'Hb fixe 4 molec d'O2 Partie hydrophobe accueille gpement prosthétique = hème (Fe forme 2 liaisons coordinence dative avec His de Hb et ce que Hb fixe : O2) Ex : IgS = basiques (pHi haut), glycosylé, liaison covalente sur certains aa Hétérotétramères H2L chaînes légères identiques (23kDa) κ ou λ 2 chaînes lourdes identiques (53-75kDa) γ pour IgG, μ pour IgM, α pour IgA Chaînes reliées par ponts disulfures intra et inter-chaînes Presque uniquement feuillets β domaines Ig = 2 feuillets β Ext N-term reconnaît Ag (Frag Fab mais pas Fc) Ex : prefoldin = hexamères 2α+4β (prot chaperonnes = passage prot dans trous) Conséquences de la conformation = organisation 3D Prot fibreuses = structure étirée due au repliement de segments organisés longs en hélice ou en feuillet (actine, myosine, collagènes . [...]

[...] Exemples de peptides Dipeptides = carnosine (β-alanyl-histidine, anti-oxydant), aspartam (sucrettes) Tripeptides = TRH Pseudopeptide (non codé par un gène, liaison amide entre COOH Cγ de Glu et NH2 de Cys) = Glutathion Glu-Cys-Gly réduit G-SH, oxydé G-S-S-G Polypeptides = hormones hypothalamiques, ante-hypophysaires, post-hypopysaires (présence pont disulfure, aa C-term = glycinamide NH2-CH2-CO-NH2 ocytocine Ile/Leu, et vasopressine Phe/Arg), et thyroïdiennes IV] Protéines Condensation linéaire de plus de 100 aa Une seule chaîne peptidique = prot monomériques Plusieurs chaînes identiques ou non = prot multimériques Structure conformation (hiérarchisation + stabilisation) Structure primaire = ordre enchaînement aa = même nomenclature que les peptides Structure secondaire = motifs structuraux de base, organisation 3D de 10-20 aa de la prot domaine Repliement grâce à rotation des plans au niveau Cα (angles Φ et limites liées à encombrement, possibilité de stabilisation par interactions hydrogènes Plusieurs types d'organisation, prédite par diagramme de Ramachandran (en angles Φ et Ψ) Structures ordonnées Hélices dont hélice α = hélice droite (sens des aiguilles d'une montre) compacte, avec plan des liaisons peptidiques en son centre et chaînes lat tournées vers l'extérieur (aa L Stabilité assurée par interactions H entre COOH et NH2 de 2 liaisons peptidiques entre aa n et aa n+4 (CO vers l'aval, NH vers l'amont) 3,6 aa par tour chaque spire séparée de 0,54nm Moment dipolaire = conséquence de orientation de CO et NH C term et N term + Proline = structure incompatible avec hélice α Feuillet plissé β = structure étirée avec plissements au niveau Cα Interactions H entre CO et NH structures très stables (donneur et accepteur face à face) Orientations alternées des CO et NH, chaînes lat alternativement au-dessus et en-dessous du plan Représentations antiparallèle ou parallèle Ex : fibroïne de la soie (Ala+Gly) = possibilité interactions hydrophobes entre feuillets Coude β (plus ordonnés) = segment peptidique d'environ 4 résidus, 1-2 interactions H entre 1er et dernier résidu du coude, ex : coude à proline Structures désordonnées (aléatoires) = pelotes statistiques Tertiaire = organisation 3D interne liée au repliement monomère (majorité des prot) Aspect 3D de la prot entière = repliement grâce aux boucles et structures IIaires non ordonnées, stabilisation par pont disulfure, interactions faibles compaction Liaisons et aa en cause Interaction H (faible) = très nbreuses, H lié à O ou N hélice α, entre chaînes lat, entre chaîne lat et CO, entre CO et NH Ser, Thr, Tyr, Asp, Glu, Gln, Asn, Lys, Arg, His Interaction hydrophobe = milieux peptidiques protégés des molec d'eau (domaines) Ala, Val, Leu, Ile, Phe, Trp, Pro, Met Interaction par transfert = chaîne aromatique Phe, Trp, Tyr Liaison disulfure = seule liaison covalente entre 2 Cys Interaction ionique aa chargés (Lys, Arg, His, Glu, Asp) Interaction de Van der Waals = liaison entre 2 portions de chaîne, n'importe où ts les aa Conséquences = ensemble organisé compact, répartition aa polaires en périphérie et non polaires au centre, détermine forme active et domaines fonctionnels Ex : ribonucléase A (enzyme d'hydrolyse ARNm) = hélice α, feuillet β, coude β. [...]