Structure des protéines - Définition et Explications

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Introduction

La structure des protéines est la composition en acides aminés et la conformation en trois dimensions des protéines. Elle décrit la position relative des différents atomes qui composent une protéine donnée.

Les protéines sont des macromolécules de la cellule, dont elles constituent la « boîte à outils », lui permettant de digérer sa nourriture, produire son énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...), de fabriquer ses constituants, de se déplacer, etc. Elles se composent d'un enchaînement linéaire d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques. Cet enchaînement possède une organisation (Une organisation est) tridimensionnelle (ou repliement) qui lui est propre. De la séquence au repliement, il existe 4 niveaux de structuration de la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs...).

Structure primaire

Figure 1. Schéma général d'un acide aminé (Un acide aminé est une molécule organique possédant un squelette carboné et...) impliqué dans la structure primaire d'une protéine. R représente la chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) latérale du résidu.

La structure primaire, ou séquence, d'une protéine correspond à la succession linéaire des acides aminés (ou résidus) la constituant. Les protéines sont donc des polymères d'acides aminés, reliés entre eux par des liaisons peptidiques.La structure primaire d'une protéine est le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine....) de la traduction de l'ARNm en séquence protéique par le ribosome. C'est grâce au code génétique (Le code génétique désigne le système de correspondance mis en jeu lors de la...) que l'information génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est...) (sous forme d'ARN) est traduite en acides aminés. Concrètement, la structure primaire est représentée par une succession de 20 lettres (code 1 lettre) différentes correspondant aux 20 acides aminés.

Nom  code
3 lettres
code
1 lettre
Abondance
relative
(%) E.C.
M Chargé,
Polaire,
Hydrophobe (Un composé est dit hydrophobe (du grec υδρο, hydro = eau, et...)
Alanine ALA A 13.0  71 H
Arginine ARG R   5.3 157 C+
Asparagine ASN N   9.9 114 P
Aspartate ASP D   9.9 114 C-
Cystéine CYS C   1.8 103 P
Glutamate GLU E 10.8 128 C-
Glutamine GLN Q 10.8 128 P
Glycine GLY G   7.8  57 -
Histidine HIS H   0.7 137 P,C+
Isoleucine ILE I  4.4 113 H
Leucine LEU L  7.8 113 H
Lysine LYS (Les lys ou lis sont des plantes herbacées de la famille des Liliaceae appartenant au genre...) K  7.0 129 C+
Méthionine MET M  3.8 131 H
Phénylalanine PHE F  3.3 147 H
Proline PRO P  4.6 97 H
Sérine (La Serine est une rivière du canton de Vaud en Suisse.) SER S  6.0 87 P
Thréonine THR T  4.6 101 P
Tryptophane TRP W  1.0 186 P
Tyrosine TYR Y  2.2 163 P
Valine VAL V  6.0  99 H
Sélénocystéine SEC U  rare  -
Pyrrolysine PYL J  rare  -

Polarité, extrémités N- et C-terminales

La séquence primaire d'une protéine a (la Protéine A est une protéine de surface de 40-60 KDa initialement trouvée dans les...) un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) bien défini ou polarité. Le premier acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...) aminé de la séquence de la protéine est par convention celui qui possède une extrémité amine libre, on parle d'extrémité N-terminale ou de N-terminal. De manière symétrique le dernier acide aminé est celui qui possède une extrémité carboxylate libre, on parle de C-terminal.

Exemple d'une séquence d'acide aminé, l'α-lactalbumine humaine :

      MRFFVPLFLVGILFPAILAKQFTKCELSQLLKDIDGYGGIALPELICTMFHTSGYDTQAI      VENNESTEYGLFQISNKLWCKSSQVPQSRNICDISCDKFLDDDITDDIMCAKKILDIKGI      DYWLAHKALCTEKLEQWLCEKL       

Il existe des méthodes expérimentales (Une des bases de la démarche scientifique est l'expérimentation, c'est-à-dire le recueil de...) de détermination de la structure primaire.

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