La Protéine

« les protéines ont été découvertes en 1839 par le chimiste hollandais Gerhard Mulder , qui les a ainsi nommées en référence au grec pr6tos, signifiant « premier», • essentiel » ; il voulait ainsi mettre en relief leur rOie primordial dans la constitution des êtres vivants .

segments de la chaîne se disposant parallèlement les uns aux autres , en feuillets.

Une protéine est donc composée d'hélices alpha et de feuillets bêta reliés par des segments sans structure secondaire particulière.

• la forme globale de la protéine, avec ses hélices alpha, ses feuillets bêta et ses segments sans forme particulière, représente la structure tertiaire de cette protéine .

• enfin, il peut arriver qu'une protéine soit formée de plusieurs chaînes d'acides aminés, reliées entre elles par des ponts disulfures établis entre les atomes de soufre des méthionines ou des cystéines.

la structure finale résultant de ___________ _, l'assemblage de ces chaînes est la PORTRAlT DE FAMILLE les protéines sont des molécules constituées par des chaînes d'acides aminés ordonnés selon des séquences précises .

Une protéine peut être formée d'une centaine il plusieurs milliers d'acides aminés , sachant qu'une séquence de moins de 20 acides aminés n'est qu'un « peptide » tandis qu'une séquence de 20 il 100 acides aminés n'est tout au plus qu'un • polypeptide ».

les acides aminés sont des molécules organiques caractérisées par un squelette carboné , par une fonction amine basique (-NH,), par une fonction acide (-COOH) et par un radical variable qui leur confère leur identité.

Il en existe 20 couramment répandus, qui sont l'alanine, l'arginine, l'asparagine, l'acide aspartique, la cystéine, l'acide glutamique, la glutamine, la glycine, l'histidine, I'ISOieucine, la leucine , la lysine, la méthionine , la phénylalanine , la proline , la sérine , la thréonine , le tryptophane, la tyrosine et la valine.

Deux d'entre eux, la cystéine et la méthionine , possèdent un atome de soufre qui leur permet d'établir des liaisons disulfures trés résistantes .

les acides aminés se lient les uns aux autres au niveau de leurs fonctions acides et basiques pour former de solides liaisons peptidiques .

les protéines sont caractérisées par 4 niveaux structurels : •la séquence des acides aminés est la structure primaire.

• les acides aminés ayant tendance il se repousser ou, au contraire, il s'attirer les uns les autres en fonction de leurs propriétés biochimiques, des portions de la protéine se replient pour former des structures secondaires .

Certaines de ces structures sont diles • en hélice alpha », car la chaîne d'acides aminés adopte la forme d'un tire­ bouchon ; d'autres structures sont appelées« feuillets bêta », les structure quaternaire de la protéine.

SYNTHÈSE DES PROTÉINES Chez tous les êtres vivants , la synthèse des protéines débute donc par l'assemblage des acides aminés en une séquence précise, définie par le code génétique .

Elle se déroule en deux phases, qui sont la transcription et la traduction .

TIIANSCIInlON la transcription a lieu dans le noyau des cellules , contenant l 'ADN.

Celui - ci se présente sous la forme de deux chaînes entrelacées en une double hélice ; chacune de ces chaînes est elle-même formée d'une séquence de nucléotides, un nucléotide étant l'assemblage d'un sucre (le désoxyribose), d'un acide phosphorique et d 'une base qui peut être, soit de l'adénine (A), de la thymine (1), de la cytosine (C) ou de la guanine (G).

C'est cette alternance de bases , dans un ordre bien précis , qui constiitue le code génétique.

lors de la transcription, une enzyme nommée ARN polymérase effectue une copie d'une portion d'ADN (ou «gène») codant pour une protéine; cette copie est nommée « ARN messager • (ou« ARNm »),et elle diffère de l'original au niveau de l'une des base, la thymine, qui est remplacée par de l'uracile (U).

l'ARNm sort ensuite du noyau pour gagner sa périphérie, où se déroule sa traduction en protéine, dans un compartiment appelé réticulum endoplasmique rugueux.

TRADurnoN l'« hydroxylation » et on la cellule des fonctions diverses et la traduction est effectuée au niveau rencontre lors de la fabrication des variées .

de structures nommées ribosomes, fibres de collagène) , des lipides ou situées ilia surface du réticulum.

des glucides (c'est la DES ENZVMES Chaque séquence de trois « glycosylation »);certaines de ces Certaines d 'entres elles sont des nucléotides de I'ARNm est appelé modifications peuvent d'ailleurs enzymes , chargés de catalyser (soit « codon » ; il y a donc 64 codons s'avérer réversibles.

Bien sûr, dans le d'accélérer parfois jusqu'il un million possibles , et chaque acide aminé cas où la protéine mature a une de fois) toutes les réactions correspond il un ou plusieurs codons.

structure quaternaire, il y a chimiques du métabolisme ; les Des ARN particuliers dits « de établissement d'un ou plusieurs molécules sur lesquelles agissent les transfert» (ou« ARNt »)amènent les ponts disulfures entre les cystéines enzymes sont alors considérées acides aminés en face de chacun des de deux ou trois chaînes protéiques .

comme des « substrats ».

les cellules codons .

Pour chaque nouveau la plupart des modifications post- contiennent des milliers d'enzymes, complexe AR Nt-acide aminé qui traductionnelles sont effectuées dans car chacun d 'entre eux est spécifique arrive, le ribosome le positionne en un compartiment spécialisé de la d'une réaction donnée.

les réactions face du codon idoine, puis accroche cellule, l' .,.nlltle Golf/.

Celui-ci ont lieu dans une poche cet acide aminé il l'acide aminé asymétrique de l'enzyme, nommée précéden~ afin de constiituer peu il « site actif •.

et dont la conformation peu la protéine .

les codons se et la composition chimique suivant selon une séquence précise, définissent la spécificité de la les acides aminés sont donc réaction.

Théoriquemen~ le site actif également accrochés les uns aux peut être subdivisé en deux autres selon un ordre bien précis .

domaines, un « site de liaison », chargé d'accueillir les substrats, et MODIACAnONS POST- un « site catalytique » qui effectue la TJADUcnONNEWS se présente sous la forme d'un réaction de catalyse .

Certains Avant d 'être opérationnelle , une empilement de saccules aplatis (ou enzymes sont purement protéiques, protéine subit souvent des «dictyosomes»), dont l'aspect alors que d'autres nécessitent modifications post-traductionnelles, général évoque un croissant.

Une l'adjonction d'une partie non afin d'adopter la conformation dans fois les protéines finalisées il protéique (ou« cofacteur») pour laquelle elle est active .

Ainsi, il y a l'Intérieur de ces dictyosomes, fonctionner correctement Comme souvent clivage par des enzymes l'appareil de Golgi les inclut dans exemples d'enzymes , on peut citer d'une petite partie de la protéine, le des vésicules chargées de les les endoprotéases , dont le rôle est peptide signal , chargé de faire entrer conduire ilia zone de la cellule où de cliver d'autres protéines ; ainsi, la la chaîne protéique en formation elles seront opérationnelles.

Ainsi, pepsine de l'estomac est dans le réticulum endoplasmique ; certaines protéines vont être indispensable ilia digestion.

On peut cette suppression a lieu une fois que intégrées dans la membrane également nommer les enzymes dit le peptide signal a rempli son office.

cellulaire , tandis que d'autres seront « de restriction », car ils sont l'élagage du précurseur protéinique secrétées à l'extérieur de la cellule ; capables de cliver les molécules se poursuit parfois après ce premier certaines autres, dotées de d 'ADN à des endroits bien précis de clivage, notamment dans le cas des propriétés lytiques dangereuses leurs séquences ; de ce fait, ils protéines destinées à être secrétées .

pour la cellule, seront stockées dans constituent des outils la protéine peut aussi se voir des compartiments nommés incontournables du génie génétique .

rajouter des petites molécules, telles « lysosomes».

que des groupements acétyles (CH3· TIIANSPOIT TIANSMEMIIIAIWIE co· , c'est l ' « acétylation »),des l:~~~~~~~~lill Certaines protéines sont chargées groupements phosphates sur les d 'assurer le transport acides aminés sérines, thréonines ou transmembranaire -soit le transport tyrosines (PO,·, c'est la des molécules à travers les « phosphorylation »),des Molécules indispensables à la vie, membranes de la cellule ou de ses groupements hydroxyles (OH ·, c 'est les protéines occupent dans la compartiments .

Il en existe trois Les neuf acides aminés essentiels Valine CH,-yH-. »