Cours de biochimie structurale1 me Anne RadiologieDr Chatter Rym2014-201503/12/2014

Plan du cour des protines1-Dfinition 2-Rles biologiques

A- Les acides amins 1- Formule gnrale 2- Proprits physico-chimique et ioniquesB- Les peptides 1- Liaisons peptidiques 2- Nomenclature 3-Dtermination de la structure des peptides 4- Rles biologiquesC- Les protines 1- Structure primaire 2- Structure secondaire 3-Structure tertiaire 4- Structure quaternaire

3- Techniques de dosage des protines

Dtermination de la squence dun peptideLa dtermination de la structure primaire dun peptide obeit en gnral la stratgie suivante :1-Identification des aminoacides terminaux-Lextremit N: on utilise le chlorure de dansyl et aprs hydrolyse chimique complte du peptide on identifie le dansyl aminoacideRq: La prsence de lysine dans le peptide va perturber cette mthode puisque la chaine latrale de ce rsidu porte un groupe NH2 -Lextremit C:on utilise une dgradation limite laide des carboxypeptidases

Dtermination de la squence dun peptide (suite)2-Rsolution des problmes-Labsence damino acide terminal indiquera que ceux-ci ont t modifis et sont surement cycliques ou semi cycliques-La prsence des ponts disulfure intra-chaine posera des problmes quant la composition en aminoacide. La rduction de ceux-ci par un thiol, suivie dune alkylation supprimera les problmesLa prsence de plusieurs groupement N et C terminaux indiquera que le peptide est form de plusieurs chaines lies des ponts disulfure. La rduction de ceux-ci par un thiol suivie dune alkylation sparera les diffrentes chaines3-Dgradation des peptides en fragmentEn utilisant les diffrentes mthodes de coupure de liaisons peptidiques qui fragmentent le peptide et en rptant ltape 1 (identification des aminoacides terminaux) on peut positionner les AA dans la squences

Dtermination de la squence : la dgradation rcurrente dEdmanEn prsence du phenylisothiocyanate (PTC) , un pH basique , lAA donne des drivs qui absorbent dans lUV et facilement sparable par chromatographie

Par un changement de pH ( lgrement acide), il y a cyclisation et libration dun driv PTH aminoacide et dun peptide amput de son aminoacide N terminal.En rptant ces cycles:-Action du PTC pH 9 pour donner un PTC-peptide-puis libration du PTH aminoacide par passage un pH acide Dtermination de la squence : la dgradation rcurrente dEdman

Dtermination de la squence : la dgradation rcurrente dEdman

Dtermination de la squence : technique rcenteLa spectromtrie de masseDviation dune particule charge dans un champ lectrique.Cette technique est capable de mesurer avec grande prcision le rapport masse/charge lectrique de molcule.

Dtermination de la squence : technique rcenteCette technique comporte 2 tapes-Le bombardement dun peptide par des atomes dun gaz rare ( argon ou xron) produit lespece peptidique ionique (P,H)+ isole du milieu par un premier spectromtrieLion peptidique est ensuite bombard par des atomes neutres dhelium qui provoquent des ruptures partir des deux extrmits.Une srie de fragments est obtenue et ces derniers sont soumis une analyse par seconde spectromtrie de masseLes rsultats sont analyss et un traitement informatique reconstitue la squence primaire.

Les peptides dintrt biologiquePeptides rle physico-chimiqueLe gluthathion (Glu-Cys-Gly) joue un rle central dans la dfense cellulaire contre le dioxygne et ses drivs actifs.Cest un couple Red-ox tres efficace contre les peroxydases

Les peptides dintrt biologiquePeptides activit de mdiateurCette famille de peptide se retrouve dans les glandes de fonctions de communication dans le systme endocrine , la transmission et la modulation nerveuse, la motricit des vaisseaux sanguins, les ractions inflammatoires.Peptides hormonauxLocytocine: dclenche les contractions des muscles lisses (utrus pour laccouchement, glande mammaire pour la rjection du lait)L'ocytocine est un polypeptide comportant neuf acides amins, dont les deux groupements cystine sont relis par un pont disulfure (Cys1 - Cys6). La squence des acides amins est prsente ci-dessous:H3N+CysTyrIleGlnAsnCysProLeuGlyCOO-.

Les peptides dintrt biologiquePeptides activit de mdiateurPeptides hormonauxVasopressine effet antidiuritique au niveau du rien provoque une rabsorption d'eau via une action sur le segment distal du nphron lors d'une dshydratation corporelle.(action hypertensive comme mdicament).La vasopressine est un polypeptide comportant neuf AA, dont les deux groupements cystine sont relis par un pont disulfure (Cys1 - Cys6). La squence des acides amins est prsente ci-dessous.H3N+CysTyrPheGlnAsnCysProArgGlyCOO(-)

Les peptides dintrt biologique

Non du peptide (hormones)Nombre dAALieux de scrtionsRles biologiquesACTH39Lobe antrieur de lhypophyseInsulineBi catnaire (21 et 30)pancrasRgule le mtabolisme du glucose (hypoglycmie)Glucagon29pancrasAugmente la glycmie (hyperglycmie)scrtine27Muqueuse duodnaleStimule le pancras exocrine au cours de la digestion

Les peptides dintrt biologiqueACTHNH2-Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Try-Gly-Lys-Pro-Val-Gly-Lys-Lys-Arg-Arg-Pro-Val-Lys-Val-Tyr-Pro-Asp-Ala-Gly-Glu-Asp-Glu-Ser-Ala-Glu-Ala-Phe-Pro-Leu-Glu-Phe-COOH Insuline

Les peptides dintrt biologiqueLes neuropeptidesCe sont deux famille de molcules, ligands de rcepteurs crbrauxFamille des enkphalinesFamille des endorphinesCes deux molcules participent au contrle de la douleur Elle contiennent le meme tetra peptides N terminal (Tyr-Gly-Gly-Phe)Famille des enkphalines

Les peptides dintrt biologiqueLes molcules de linflammationUne agression tissulaire dclenche une raction de dfense dabord locale: cest la raction inflammatoire dont les manifestations sont douleur , chaleur, rougeur et dme provoqus par des molcules vasodilatatricesHistidinedcarboxylationHistamineSrotonineHydroxytryptophane

Les peptides dintrt biologiquePeptides antibiotiquesCertains microorganismes synthtisent des peptides, inhibiteurs de la synthse protique,Qui sont des armes de dfense et de colonisation Peptides bactriens Tyrocidine

Bacitracine APeptides bactriens Les peptides dintrt biologiquePeptides fongiquesPenicilline

Les peptides dintrt biologiquePeptides immunomodulateursCyclosporines: mtabolites secondaires secrter par le champignon micromycte Tolypocladium : peptides antifongiques qui sont immunosuppresseurs utiliss dans la transplantations dorganes.