Généralités des protéines

CM1 BSF1 LES PROTÉINES  

GÉNÉRALITÉS SUR LES PROTÉINES

I. Taille, forme, fonctions, localisation  

La pepsine est présente dans l’estomac et est impliquée dans le mécanisme de digestion.  

Il existe une grande diversité dans la taille des protéines (lysozyme : 129 acides aminés  (14,7x103 Da) VS Titine : 34 000 acides aminés (3x106 Da)).  

On retrouve également une diversité des formes : ADN polymérase présente une cavité, le  collagène est en triple hélice et l’aldolase a une forme globulaire.

On retrouve 2 groupes pour la classification :  

- Protéines fibreuses (scléroprotéines)  

- Protéines globulaires (sphéroprotéines)

Une même protéine peut présenter des structures différentes  

telle que la protéines prion (encéphalopathie spongiforme  

bovine) lorsqu’elle est normale (structure majoritairement  

hélicoïdale) ou pathologique (apparition de brins β).  

Différence de solubilité au sein des protéines : une protéine soluble en milieu aqueux est  capable d’interagir avec des molécules d’eau contrairement aux protéines membranaires qui  

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CM1 BSF1 ne sont pas soluble en milieu aqueux (elles sont hydrophobes). Pour les solubiliser on le fait de  manière artificielle en présence de détergents.  

II. Fonctions, les protéines multifonctionnelles (moonlighting)  Les protéines ne présentent pas toutes les mêmes fonctions :  

-Protéines transporteur d’électrons et de protons :  

transport d’énergie au cours de la  

photosynthèse ou la respiration  

-Transport de molécules à travers les membranes  

-Récepteurs : transmission de signaux chimiques  

-Enzymes (catalyseurs)  

A. Fonctions des protéines  

1. Protéines membranaires

Au niveau des protéines membranaires on retrouve  

les protéines transmembranaires ou intégrales et les  

protéines périphériques.  

Les protéines transmembranaires peuvent prendre 2  

configurations/structures différentes pour traverser  

la membrane plasmique : faisceau d’hélices α et  

tonneaux β.  

Une protéines transmembranaire peut avoir plusieurs  

passages :  

-Récepteurs couplées aux protéines G. Structure  

commune à 7 hélices α transmembranaires.  

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CM1 BSF1 2. Orientation des protéines membranaires

Il existe plusieurs catégories possible des protéines transmembranaires en fonction de la  disposition relative de leurs extrémités N- et C-terminale.  

La chaine polypeptidique est orientée, on numérote les acides aminés a partir l’extrémité N terminale vers l’extrémité C-terminale.  

Protéines transmembranaire de type II (5% des protéines  

transmembranaire) :  

-Extrémité N-terminale intracellulaire  

-Extrémité C-terminale extracellulaire  

Inversement pour les protéines transmembranaires de type I  

La Claudine est une protéines particulière, elle possède 4 passages transmembranaires et a les  extrémité N- et C-terminales dans le cytoplasme.  

3. Les transporteurs de glucose

Ils sont présent au nombre de 5 chez les mammifères (GLUT1 - GLUT5) et sont constitués d’une  seule chaine polypeptidique avec 12 passages membranaires.  

4. Les canaux  

Les canaux ioniques permettent le transport des ions.  

Les porines créent des canaux remplis d’eau permettant à des solutés hydrophiles (Mw < 600  Da) de traverser la bicouche lipidique de la membrane des bactéries ou des mitochondries.  Parmi ces porines on retrouve les aquaporines (= passage de l’eau). On en retrouve dans  certains cosmétiques pour stimuler l’effet d’hydratation de crèmes.  

5. Aquaporines  

La principale fonction de la plupart des aquaporines est de transporter l'eau à travers les  membranes cellulaires en réponse aux gradients osmotiques créés par le transport actif du  soluté.  

La capacité de transport de l'eau des monomères aquaporines est faible et les membranes  contiennent souvent une forte densité d'aquaporines, jusqu'à 10 000 / μm2, pour augmenter  la perméabilité à l'eau sensiblement au-dessus de celle en l'absence d'aquaporines.  Un sous-ensemble d'aquaporines, appelées aquaglyceporines, transportent également du  glycérol  

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CM1 BSF1 6. Les différentes fonctions des protéines

Les fonctions des protéines sont les suivantes :  

- Structure  

- Transport  

- Défense  

- Catalyse  

- Stockage  

- Régulation  

- Mouvement  

a. Structure  

Les protéines structurales telles que la fibroïne (fils de soie des araignées), le collagène (30%  des protéines de l’organisme sont des protéines de collagène) et l’elastine (présent dans la  peau, les poumons et les artères) sont importantes dans la structure et l’organisation des tissus.  

b. Défense  

Pour la défense de l‘organisme contre les infections on a toutes les molécules du compléments  (ex : C1q structure quaternaire avec 18 chaines polypeptidiques) et les anticorps.  

7. Les enzymes sont des catalyseurs biologiques :

Pepsine : enzyme digestive qui hydrolyse des liaisons peptidiques du côté N-terminal des  acides aminés aromatiques.  

La lumière produite pas les lucioles résulte d’une réaction catalysée par la luciférase.  

8. Les protéines chaperonnes ou chaperons moléculaires sont impliquées dans le  repliement des protéines

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