Cours #9: De l’ADN à la protéine PDF

De l’ADN à la protéine Cours #9 Oliver Hartley 15.10.24 De l’ARN à la protéine: cours #3 Modifications post-traductionnelles Chaperons et dégradation Durée de vie des protéines ____________________________________________________ Fonction des protéines...

De l’ADN à la protéine Cours #9 Oliver Hartley 15.10.24 De l’ARN à la protéine: cours #3 Modifications post-traductionnelles Chaperons et dégradation Durée de vie des protéines ____________________________________________________ Fonction des protéines Structure Transport Enzyme Récepteur Régulation Coopérativité et allostérie Pour vos questions pendant et après les cours https://web.speakup.info/room/join/18045 La machine ribosomale: des cycles de synthèse protéique ETAPE 4 ARNt éjecté du site E  La structure tertiare Squelette polypeptdique polypeptide déplié Chaînes latérales Chaînes latérales Chaînes Squelette apolaires latérales polypeptdique polaires Pour adopter une structure tertiaire, le chaînes latérales polaires à l'extérieur peuvent “noyau hydrophobe” contient des chaînes squelette polypeptidique de la protéine former des liaisons latérales apolaires hydrogène avec l'eau se replie sur lui-même pour ‘cacher’ les chaînes latérales hydrophobiques du milieu aqueux Conformation repliée dans un environnement aqueux Certaines protéines commencent à se replier pendant la synthèse  Mais parfois c’est difficile… Sans chaperonnes, de nombreuses protéines risquent Protéine Protéine partiellement complètement de se replier de repliée repliée manière incorrecte (instable) (stable) Résultat: agrégats toxiques ou pertes de fonction Pour aider: les molécules chaperons Repliement voie Repliement voie Accidents normale annulée irréparables Chaîne polypeptidique de départ catalyse aidé Formes par chaperons intermédiaires Voie de dégradation par protéases catalyse aidé par chaperons Protéine repliée correctement  Pour aider: les molécules chaperons: hsp70 Hsp70 se lie à des Phase ATP : Hsp70 conformation Phase ADP : Hsp70 se referme sur la Phase ATP : libération de la protéine qui peut régions hydrophobes ouverte: faible protéine cliente et reprendre son des polypeptides affinité pour la stabilise son état repliement “protéine cliente” partiellement replié dépliés ou hsp70 hsp70 partiellement repliés protéine correctement L’interaction est repliée régulée par un cycle ribosome de liaison à l’ATP et protéine l’ADP incorrectement repliée  Pour aider: les molécules chaperons: hsp60 Protéine Sites de liason coiffe A l’intérieur : incorrectement ou pour conditions favorables incomplètement polypeptides pour se replier repliée hydrophobes correctement protéine correctement repliée Un nouveau cycle possible si la protéine n’est pas encore totalement repliée Liaison d’ATP : Hydrolyse de l’ATP : complexe changement de changement de protéique hsp60 conformation de conformation de hsp60 et fermeture de hsp60 et ouverture la cavité de la cavité Et si ça ne marche pas… la protéine est « étiquetée » pour être détruite Ubiquitine: l’étiquette Protéine mal-repliée: la cible activation de transfert l’ubiquitine assemblage «dégron» protéine Activation de l’ubiquitine et transfert sur E2 mal-repliée reconnaissance catalyse du substrat protéine ciblée est ubiquitinylée Porteur de l’ubiquitine dans le complexe E2-E3 Cycles répétées Plusieurs Reconnaissance de la cible et catalyse de ubiquitines l’étiquetage (ligase) forment une chaîne Lee, D., Kim, M. & Cho, KH. Sci Rep 4 (2014). doi.org/10.1038/srep05573  Le protéasome protéine cible marquée avec une chaîne de polyubiquitine Anneau «déroulase» cylindre sites actifs central (protéase) coiffe peptides Le protéasome est aussi utilisé pour moduler les niveaux des protéines dans la cellule cytoplasme noyau Même les protéines bien ADN repliées pourrait être Transcription ubiquitinylées et détruites ARN coiffe Epissage Maturation Un mecanisme pour assurer ARNm que la bonne quantité d’une Tranpsort protéine est présente au bon ARNm moment Traduction protéine Dégradation Exemple – le cycle cellulaire PAUSE Le repliement de la protéine génère des sites de liaison Forces non-covalentes ligand protéine Les autres forces non-covalentes Attractions électrostatiques acide glutamique Liaisons hydrogènes Attractions van der Waals valine lysine valine alanine Le repliement de la protéine génère des sites de liaison chaînes latérales Exemple: site de liaison pour l’AMP cyclique serine liaison hydrogène AMP cyclique Chaîne polypeptidique serine Site de liaison thréonine attraction électrostatique acide glutamique Protéine repliée  Cours 1: les ARNt synthétases acide aminé (tryptophane) reconnaissance W moléculaire Liaison riche ARNt en énergie (ARNttrp) liaison de l’acide aminé à l’ARNt ARNt synthétase (tryptophanyl-ARNt synthétase) Le repliement de la protéine génère des sites de liaison chaîne lourde Site de liaison pour antigène chaîne légère Les cofacteurs/coenzymes ajoutent des fonctions aux protéines hémoglobine hème Les cofacteurs/coenzymes ajoutent des fonctions aux protéines Certaines protéines peuvent adopter plus qu’une structure hémoglobine Récepteur (GPCR)  C’est la base de la modulation allostérique des enzymes Sans activateur allostérique Avec activateur allostérique molécule X substrat molécule X substrat Modulation positive  C’est la base de la modulation allostérique des enzymes Sans inhibiteur allostérique Avec inhibiteur allostérique molécule Y molécule Y substrat substrat Modulation négative La structure quartenaire Certaines protéines sont composées des différents chaînes polypeptidiques Elles ont donc une structure quartenaire On appelle chaque chaîne une sous-unité protéique L’hémoglobine est composé de quatre sous-unités L’hémoglobine site de liaison O2 O2 sous-unité faible affinité d’hémoglobine O2 O2 site de liaison O2 forte affinité sous-unité d’hémoglobine L’oxygène est un activateur allosérique de l’hémoglobine Phosphorylation: activation et déactivation des protéines L’ajout d’un groupement phosphate par une kinase va changer la conformation de la protéine et/ou créer un nouveau site de liaison Protéine phosphorylée Selon la protéine, le résultat de cette modification pourrait être activation ou désactivation FIN