Donner une définition simple d’une structure tertaire

Association des éléments de structure secondaire entre eux. Prise en compte de l’ensemble de la chaîne pour la description de la structure, pas seulement des AA adjacents comme avant. 

Comment peut-on détruire la structure tertiaire ? Cette destruction est-elle réversible ?

Destruction irréversible (sauf cas exceptionnels)

- Chaleur : brise interactions faibles (fonctionne pour l’albumine dans le blanc d’oeuf...)

- Le pH extrème = modification de la charge des AA et donc modification des interactions électrostatiques 

- Introduction de phénol, alcool, acétone, urée, Guanidium, détergent : rupture des liaisons hydrophobes 

- Oxydation, réduction : destruction des ponts disulfures 

Donner la preuve qu’une renaturation de la structure tertiaire est possible sans l’intervention de protéines

A partir de ribonucléase native et active : 

- Ajout de Urée 8 M et Beta-mercapto-éthanol > réduction des ponts disulfures et donc perte de la fonction de la molécule car destruction de sa structure tertiaire

- Dialyse (pour se débarrasser de Urée 8 M et beta-mercaptoéthanol) > oxydation par l’air des groupes sulfurhydriles (SH + SH) > (S-S) > réccupération de ribonucléase native et active 

Expliquer le principe des protéines chaperonnes/ chaperonines

Les protéines chaperonnes (famille des Heat Shock Protein) sont présentes lors de la synthèse protéique afin d’éviter l’agrégation non spécifique/repliements inadéquats lors de la formation de la structure 3D.

Elles vont, dans un environnement in vivo, permettre le repliement de la protéine après une dénaturation.

Quels sont les deux grands types de structures tertiaires ?

Les motifs et les domaines

Qu’est-ce qu’un motif ?

Structure super-secondaire : regroupement d’éléments structuraux secondaires formants un éléments stable, sur UNE SEULE ET MEME CHAINE 

A Quelle type de structure (Iaire, IIaire, IIIiaire, IVernaire) appartient le tropocollagène ? Et la fibrille de collagène ?

Ce sont des structures quaternaire car elles représentent l’association de plusieurs chaînes entre elles. 

Quelles sont les liaisons impliquées dans la structure tertaire ?

Liaisons faibles, liaisons hydrophobes, ponts disulfures 

Donner un exemple de motif simple

Feuillets beta entourants une hélice alpha.

Donner un exemple de motif complexe et le décrire 

Le doigt de zinc, structure en doigt de gant. 

Formé par 2 cystéines + 2 histidines ou 4 cystéines

Dans quel type de rôle le motif doigt de zinc est-il impliqué ?

Ce motif sera la partie de la protéine facteur de transcription qui interagira avec le promoteur du gêne dont elle régulent la transcription. (Ex : les 2 doigts de zinc du RAR)

Donner un exemple de protéine présentant une structure tertiaire en doigt de zinc

Le RAR (Retinoic Acid Receptor) est un facteur de transcritpion qui se poste sur l’ADN au niveau du RARE (RAR element). Il contient des doigts de zinc formant le DBD (DNA Binding Domaine)

Expliquer ce qu’est un domaine

Un domaine est un ensemble de motifs (idem ou différents) formant une unité isolable au sein d’une même chaîne protéique, ressemblant à une petite protéine globulaire (sphéroprotéine). 

Quel taille (en terme d’AA) doit avoir une regroupement de motifs pour être considéré comme un domaine ?

40 à 400 AA. 

La transcription puis traduction d‘un domaine présente-il des particularités par rapport aux autres parties de la chaîne ?

Oui, le domaine est codé (svt) par un exon particulier (zone d’expression) du gène de la protéine

Une protéine peut elle posséder plusieurs domaines ?

OUI

Le domaine possède-t-il une fonction spécifique dans la protéine ? Si oui de quel type ?

Oui, le domaine a une fonction biologique 

Combien de domaines du RAR sont illustrées dans le cours ?

4 domaines différents sur sa chaîne d’AA. 

Nommer les différents domaines du RAR

Domaine A/B

Domaine C

Domaine D

Domaine E/F

Quel est la fonction biologique du domaine A/B du RAR 

Ce domaine permet la transcription de base de la protéine. C’est le domaine ligand indépendant (AF1)

A quoi servent les RAR ? 

Les Retinoic Acide Receptors sont des facteurs de transcription : ces récepteurs permettent à l’acide rétinoïque (ou rétinol) de moduler/augmenter la transcription pour l’expression d’un gène.

Quelle est la fonction biologique du domaine C du RAR ? De quoi est-il constitué ?

Sa fonction est la fixation de l’ADN.

Il est constitué d’un motif Beta-alpha-Beta (dont l’hélice est de 10 AA) + 2 motifs complexes doigts de zinc.

Les doigts de zinc se fixent sur le grand sillon de l’ADN

A quelle structure le RAR va t-il se lier ?

Au promoteur du gène dont il régule la transcription

Ou va se fixer l’acide rétinoïque sur le RAR ?

Il va se fixer sur le domaine E/F, domaine ligand dépendant

Quelle est la fonction biologique du domaine E/F ?

Il correspond au domaine de transcription ligand dépendant (AF2), où se fixera l’acide rétinoïque

A quoi sert le domaine D des RAR ?

Il permet la modulation 3D de la protéine (structure tertiaire)

Quelle est la forme active de :

- la vitamine A ;

- la vitamine C ;

- la vitamine B6 ;

Vitamine A ou rétinol : acide rétinoïque

Vitamine C : acide ascorbique 

Vitamine B6 : Phosphate de Pyridoxal 

Quelle pathologie peut-on liée à une anomalie de structure tertiaire d’une protéine ?

L’encéphalopathie spongiforme est liée à la présence et l’accumulation encéphalique de Protéine à Prion scrapie, issue d’une mutation de la Protéine à Prion cellular 

Quel est le nom de l’encéphalopathie spongiforme, ou maladie à Prion chez :

- Les moutons et les chèvres : 

- Les Bovin, visons, félins, cervidés

- L’Homme

- Mouton et chèvre : Tremblante ou Scrapie

- Bovin, félin, cervidés, vison : Encéphalopathie spongiforme bovine ou Vache Folle 

- Homme : Maladie de Creutzfeldt Jacob

Quels sont les conséquences de la contraction de la Maladie de Creutzfeldt Jacob ?

Démences, Comas, Décès. 

Quels sont les 2 formes de Protéine à Prion existantes ? Laquelle est pathogène ?

PrPc : cellular. Non pathogène

PrPsc : scarpie. Pathogène 

De quels structures secondaires la structure tertiaire de la PrPc est-elle formée ?

D’hélices alpha et de boucles 

De quels structures secondaires la structure tertiaire de la PrPsc est elle formée ? 

Elle est formée de feuillets Beta.

Quels sont les conséquences de la mutation de la PrPsc ?

Insolubilité et Non dégradation par les protéases > accumulation cérébrale > mort neurale 

Chez l’Homme, quelles sont les deux causes menants à la maladie de Creutzfordt Jacob ?

- Forme héréditaire (personne porteuse de mutations génétique)

- Forme transmissible/exogène 

Expliquer la forme héréditaire de la maladie de Creuztfeldt Jacob

Gène porteur d’une 20aine de mutations au niveau de la séquence primaire, entraînants l’instabilité de la protéine et sa conformation en feuillet Beta, qui est insoluble et formera un dépôt amyloïde cérébral, menant à la mort cellulaire et au décès dès les premiers âges de la vie. 

Expliquer la forme transmissible/exogène de la maladie de Creuztfeldt Jacob

Apport exogène de PrPsc (contamination).

La PrPsc transmise à l’homme a la même séquence primaire que PrPc, puisqu’elle est elle même une ancienne PrPc devenue PrPsc par contamination. Sa conformation s’est vue modifiée par une PrPsc, mais sa séquence est restée inchangée.

La PrPsc introduite transforme la PrPc présente naturellement, les PrP forment alors un dépot amyloïde > mort cellulaire > neurodégénération qui présente les premiers signes cliniques > trop tard, mort

Quel ancien rite menant au Kuru ou Maladie de Creutzfeldt Jacob

Consommation d’organes de morts chez les tribales 

Comment se transmet la maladie de Creutzfeldt Jacob ?

Par contamination non conventionnelle :

- Greffe de tissu nerveux

- Injection hormonale d’origine nerveuse (hormone de croissance)

- Processus de chirurgie du SNC même après stérilisation 

Donner une définition de la structure quaternaire

Organisation de différentes sous-unités (chaînes) entre elles.

Quelles liaisons sont présentes pour former la structure quaternaire ?

Les liaisons Hydrogène +++, et les ponts disulfures parfois 

L’activité des sous unités entre elles peut etre ... ou ...

Indépendante ou coopérative

Qu’est-ce que la coopération négative entre deux sous unités ?

La fixation d’un ligand sur une chaîne inhibe la fixation du ligand sur les autres chaînes

Qu’est-ce que la coopération positive entre deux sous unités ?

La fixation du ligand sur une chaîne favorise la fixation du ligand sur les autre chaînes 

Qu’est-ce que l’allostérie ?

C’est la modification de la fonction ou de l’activité d’une protéine lors d’un changement de conformation (spatiale)

Donner un exemple d’allostérie mineure 

L‘Hémoglobine prendra différentes conformations quaternaire suivant si l’oxygène y est fixé ou non

Donner un exemple d’allostérie Majeure ? Quelle est le rôle de ce type d’allostérie ? 

L’allostérie majeure a un rôle dans la régulation enzymatique.

PKA (protéine Kinase A) : 2 chaines C (catalytiques), 2 chaînes A (régulatrices).

AMPcyclique se fixe sur chaîne A, ce qui active les chaînes C, et donc l’enzyme (PKA). 

Quel est le rôle de la kinase ?

Phosphorylation (ajout de phosphate) des protéines sur la Ser, Thr, Tyr (permettant leur activation, désactivation)

Qu’est-ce qu’un complexe supramoléculaire ? Donner deux exemples 

Exemples : kératine, collagène

Association de plusieurs protéines, formées de plusieurs chaînes. 

Helice alpha > super hélice > protofilament > microfibrille > macrofibrille = cheveu

Pont disulfure, est-ce une liaison forte ou faible ?

Liaison forte 

Quand la maladie a prion a-t-elle été découverte ?

1996

Qu’est-ce qu’un résidu ?

Acide aminé contenu dans une chaîne (peu importe sa position).