Génies Biochimique PDF

# Génies Biochimique ## 3 chap. tres & * Bio membranes * Res voix de signalisation cellulaires * Synthèse des lipides et des protéines ## I - Biomembranes À l’aide des Biomembranes on peut produire des nanoparticules. ### Intro: Une mb est généralement composée de lipides, protéines et peut c...

# Génies Biochimique ## 3 chap. tres & * Bio membranes * Res voix de signalisation cellulaires * Synthèse des lipides et des protéines ## I - Biomembranes À l’aide des Biomembranes on peut produire des nanoparticules. ### Intro: Une mb est généralement composée de lipides, protéines et peut contenir des sucres. ### Lipides: * Baniére imperméable aux molécules hydrosolubles ### Protéines: * Toutes les autres fonction: * Transports. * Synthèse d’ATP. * Liaison au cytos que letter. * Réceptem. * 30% des protéines codées par le génome sont membranaires. ## Résumé Les Biomembranes sont très importantes: * Riche en système enzymatique, Transporteurs canaux etc. ### Ex: * Hb plasmique polynucléaines neutrophiles * NADPH oxydase * RE: cytochrome P450 (détoxication des xeno biotiques) * Tont substance étrangère. ## Etudes des Biomembranes ### Détermination: * Leur composition * Comprendre leur fonctionnement * Et leurs mécanismes qu’elle abritent * Quelles sont les Betombées sur le plan thérapeutiques: * Ex: - Vaccination / nanoparticules * Diabéte: réduction du transport du glucose. ## 2.2. Isolement des Biomembranes ### Fractionnement cellulaires: Centrifugation différentielle (séparation selon la Faille | Vitesse | Temps | Lot | |:---|:---|:---| | 600 G | 10 min | Noyau | | 15000 G | 15 min | Mitochondries | | 100000 G | 60 min | Mb, RE | | 300 000 G | 120 min | Ribosomes, virus | ### Centrifugation sur gradient de densité (séparation selon la masse volumique) **Cas particulier de la Mbp.** **Isolement à partir des GR**: * Pas d’organidres * Pas de sys endo * Pas de hoyou **Facilité d’optentient par simple prélevement.** * Fantômes ouverts * Fantômes fermés. * Visicules scellés a Polarité conservé inverse. ## Les enzymes * Sont nonperméautes agissent uniquement sur les Mb excellulaires. ### L’étude de la mb plasmique peut être réalisé en utilisant comme outils biologique des GR, ces GR sont soumis a une solution hypotonique se qui va indaire burs éclatement on obtients donc des fontômes qui peuvent étres. * Re fermé comme visi cules famés à polarité conservée * Et on peut également refermé ces Fontômes en inversent lapolarité comme visi cules famés a polarité inversic * C visi cules constitues des outils qui permettent d’étudier la localisation des protéines et des lipides dans la nano conches intane et externe. ## Composition des Biomembranes * Lipides * Protéines. * Parfois des glucides, Tor lié au lip, prot ## Les lipides 1. **Phospholipides - 50%.** * Phosphatidyl choline (PC) * Phosphatidylethanolamines (PE) * Phosphatidyle serine (ps) * Phosphatidylinositop Très peu abandant mais impor * Sphingo my line 2. **Cho lesterol** 3. **Glycolipides** ### Caractéristiques: * Sont amphiphiles (une partie hydrophobe ekune hydroph) * Les AG sont les constituant clefs des lipides * C des acides carboxylique avec une chaine hydrocarboné trés longe. * Les Ag natured possèdent un hor paine de C 14 - 24 * Peuvent être saturé ou insaturé. * **Linéres** * **Coudés** ## Phosphatidyl ethanolamine ## Phosphatidylcholine ## Phosphatidyl sewine ## Sphingomylin ## Température de fusion Le point de fusión de Ide fusion des AG correspont à la I à laquell un AG passe d’un 'état solide à un état lig fluide. * Celte T° dépend du Nor de carbones et le nbr d’insaturation. * Plus lenor de c A plus la To de fusin * Plus l’insaturation 7 plus lat de fusiór ## Cohésion des phospholipides mbanet due à: 1. La liaison de Van Der Waals. 2. Interaction hydrophobe entre les AG: * Mb fluide * Mb rigide * Trés fluide. ## Conclusion: Zes AG insalurés joues un rôles important dans la fluidité Mbane. * Les AG insaturés sont fuide à 37°c * Augmentent la fluidite mbare. * Les AG in saturés présentent une inflexios de 30 degré par = l(augmentent d’avantage la fluid, te) * Les AG saturés réduissent la fluidité mbaines. * Les AG à 37c sont solide. * // ne présentent pas d’inflexion * (augmentent la force de liaison der walse) ## Phospholipides mb auic particulies 1. **Inositol**: * Derivé du glucose c'est un polyalcool. * Tout "ott" qui peuvent se phosphorilé * Cucs / PIPPIP2 PIP3 2. **Cardiolipides**: * Acide phosphatidiques relier par un glycerol. * Sont localiser au niveau des Mitochondric * Ils sont indisponsable a la production d’ATP grace aux 2 changes (-) quelle ramene. ## Cholesterol * Jusqu'a 1 molecule de chol par molecule de phospholipide * Diminution de la perméabilité ausc petites molecules hydrosolubles * Immobilise les chaines hydro carbonnés. * Avoisinantes - rend la mb moins fluide. * Empêche la cristallisation - Inhibe. * Le cholesterol est un régulatan de fluidite mbaire * Passage de: Trop regide fluidité optimal ## Les glycolipides: = glycosphingolipides: * Contribuent à l’asymétrie mb ave * Sur la face extracellulare uniquement. * Sur les ra de aux lipi di ques - rafts lip. * On tendence à s’associer (par leurs chaines longues et saturés * Addition de sucres dans la lumière du Golji * 5% des lipides de la Mb. ## Glycosphingolipides: * Neutre * Chargé * Cérébrosides * Globosides * Gangliosides * Sulfatides ### Les cérébrosides: * Un seul sucre (srésidu asidique) * Sois D. galactose. * → D-glucose. ### Les globosides * Aux & moins 2 sucre (residus osidique) * Sois → D-galactose * → N-acetyl galactoamis * → D-glucose * Ex: groupes Sangains (ABO) ## Les gangliosides: * Thes plus compliqué des glycolipides * Contiennent Acide sialique chargé (-) * Plus de 40 types diff. ## Les sulfates * Un sulfatide est un sulfolipide qui Correspond a un galactocérebrosi de sulfaté * Ce sont des composés chargées. ## Rôles des glycolipides: * Protection des épitheliums * La change électrique des ganglioside et sulfatides. * Processus de reconnaisance cellulaire (rôle de lectines = proteines (recepters) de liaison cause sucres). * Les souris mutantes de ficientes en gangliosides complexes n’ont pas de grosse anomalie mais les male son steriles. ## Propriétés des phospholipides et Glycolipides: * Organisation en monocouche plane, micelle ou liposome dans un milieu aqueuse. (photo) * Houvement latéral et transversale (flip flop) * Amphiphiles ## Les proteines Hembranaire. * % de protéines varie selon le type de mb / Les autres dans les mb les protéines peuvent êtres. soit ### Protéines * Intren séque (intégralle) * Liaison co Valante ou Licuson hydrophobe * Frans membran aine ancrées par des agias ou GPI. * Glycosylphosphatidylinositol * Exttranséque (péré férique) * Liaisons non covalantes électrostatique (photos) ## Les proteines membranaire intrinsé que: * La portion transmembranaire d’une proteines transmembranaive est formé de 20 à 25 AA hydrophobes * Elle a une structure hélice a (parfoit ala B) * Une pit transmbaine peut traverser lamb une ou plusieurs fois. ## II protéines intrinséques fixées par un AGou groupement prényle: * **Reversible** * Myristilation (A.G Myristate) liaison amide * 1) palmitilation (AG Palmitate) contient slu soufre, cys liaison ticester SH Tiol * Acide wis * **Irreversible** * Prenylation (prenyl) liaison Tioleter Thioéther * Acide مكاش * La prenylation est le couplage d’un farnésył en Cs et d’un geranyp-geronyl geranyp - geronyl en C20 * Les groupements farnésyl et geranyl geranyl ne sont pas des lipides mais des composés. a caractère lipidiques (lipoides). * Protéine intrinsèque fixée à la mb par un glycolipide spécifique GPI * Gly cosylphosphatidylinositol * 1 phosphatidy Pinositol * 2 phosphoethanolamine * Une chaine de sucre * Et ma proteine. ## Ehide des protéines mbaile. (Diapo 43). * 50% des cibles pharmaceutiques. * 4% des structures 3D resolues. * Difficulté de purification, de cristallisation de reconstitution fonctionnelle ## Solubilisation des proteines mbaue extrainséque. * Liaison electrostatiques. * Détaché * No * NoC * Nacl * Utilisation de force ionique (sels) * Sels a trés forte [ ]. * Le Nat se fixe sur (-) CP - sum (+) des 2p. * La proteinie sua détaché. ## Les détergents: * Molecules am phiphiles qui dis loquent les membranes. * Equilibre monomeres / micelle, concentration micellane critique * Query drophobe Tête hydrophile * Détergeant conique et non ionique = denaturants et non dénaturants. * Tween 20 * Tween 80 * Triton 100. * Pour la solubilisation des protéines transmembranaire il faut auise des détergents ou des solvants dignique (mais ils sont très toxiques) * Dans le cas de detergants la protéine sera détaché de la mb et les lipides formeront des micelles mixtes avec des détergents * Renvoi la ptn dans une mb ### Le modèle de la mosaique fluide s'affine continuellement: * Protéines dans des zone Spéfik * Les lipides forment des zones de foules comme les ra de ause ou fois lig, disques riches en cholesterol et en lipides particulier. ## *Les rafts * Rôle important dans la réponse immunitaire * Micro domaine de la mb qui sont composé d’interreactions necessaire pour stabiliser les interations cellulaire entre foam * Ne sont pas des domaines par dimension, du reste, riches en cholesterol, glycolipides (SH), glycoproteines ancrée par un GPI * Flipase تسحق → ATP * Flopase → ATP * Scramblase → ca²+ * Onnepeut pas faire le mouvement de flip flop en absence de Frams locase. ## Une méthode d’étude de mouvement des (PS). * Redistribution du fluorescence aprés photo blanchiment: * Absorbée on de lumineuse energie forte * I molecule * Onde d'emission energe main forte ## Technique de FRAP * Harquage fluoresent de la molécule. * Inhibition uréversible de sa fluorescence dans une zone restreinte de l’echantillon. * Pho to blan chiment de cette zone restreinte à l’aide d'un lazer * Si réapparition de la fluorescence dans la zone restreinte => présence de mouvement de la molécule ## Hobilité des proteïnes membranaive: * Types de mouvements, pas de flip flop * Rotation * Diffusion laterale+++ ## Houvements limité par interaction avec: * Cytosquelette, protéines peripherique d’associatioής * Matrice extracellulavic, molecules d’adherence SAM... * Protéines mbaine voisnies. * Protéines mbaine de 24, Voisines ## Facteurs affectant la fluidité de lamb: * **LaTo:** * Les back ek levmes à faible To enrichisses leurs mb avec des AG insature * et a T° 7 elles enrichisses leurs mb avec des AG saturés. * Nor de double liaison : * + le nbr d’unsaturation 7 * + la fluidité est * La longeur des chaunes hydrocarbonées des AG: * + le nbr de c est t * + la fluidité * La nature des Têtes polavies des phospholipide et glycolipides: * Tout ce qui est glycolipide diminue la fluidité. * Cholesterole ## Asymétrie membranaire. * Assumée par les lipides * Les protéines * Glucides exprimés uniquement sur la face exteine de lamb plasmig ## L’anangement lipi di que: * PE, PS, PI sont des composants exclusifs du feuillets interne de la Mb. * PC, SH et les glycosphingolipides sont localisees majoriterement dans le feuillets externe. ## Une Methode d'étude de l'asymetrie des phospholipides. - Technique au trinitrobenzene sulfanic acide (TNBS) * Non perméable ause G. * Réagie ave la fonction amine primere ## Importance fonctionetle de l’asymetric membranaires. * Protéines Kinase C/P qui phosphorik) (PKC) elle est elle néssicite lacharge ⊙ de la ps. * Kinase PI → phosphorile pan lipide PI → PIPPIP2 PIP3 * Za ps est exclusi fement interne * Si elle passe vers le feuiller externe elle Sera un signale appoptose. ## Certauns rafts contient la gévéaline * (protéine membane en épingle a chevea dort les extremites Net & terminales constituent un revetment sur la face cyto solique de lamb) * Ces rafts peuvent bourgeonmer des visicules - appelées des cavéoles. * Certauns rafts comportent une proteine appelke flotilline ## La presence des 2 conferent respectivement * S' la MbP une organisation spatial vesiculaine onplane conditionnant la fonction du microdomaine ## Rôle des rafts lipidiques: * Concentrent de nbreuses protéines impliquées dans la communication intercellulaire. * Des protéines transmembranaries recepteurs. * RTK, RCPG, cannaus voniques. * Des protéines ancrées dans les feuillet interne par des AG possèdent un domaine Caveolin - binding * Les rafts sont utilisés lors des bourgenement des virus enveloppes dont le ## VIH * Les rafts sont impliqués dans les synapes immunologiques donc rôle important dans les reponse immunitaries