Sujet biochimie 2015

UNIVERSITE AIX-MARSEILLE[pic 1]

Licences Sciences et Technologies-mention SV - L2S3

Partiel Biochimie-Réactions Cellulaires - 5 novembre 2015

Durée : 2 heures        Aucun document n’est autorisé

Deux parties à rendre sur des copies séparées

1ère partie: Métabolisme. Durée estimée 45 minutes ; points: 7

Question n°1        (2 points)

Les valeurs de ΔG°’ et de ΔG’ dans les cellules ont été déterminées pour de nombreuses réactions métaboliques différentes.

        a) Quelle est la différence entre ΔG°’ et de ΔG’ ?

        b) Que signifie le prime ( ’ ) sur ΔG°’ ?

        c) Quelles informations ces valeurs apportent-elles concernant ces réactions ?

Question n°2        (3 points)

En cas de carence alimentaire en glucose (jeûne), l'organisme synthétise la quantité minimale de glucose nécessaire au fonctionnement notamment des cellules nerveuses et des globules rouges.

a) Comment s'appelle la voie de synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques ? Dans quel compartiment cellulaire se déroule-t-elle ?

b) Quels sont les précurseurs non glucidiques utilisés ?

c) Lorsque le jeûne se prolonge, un autre processus se met en route. Lequel ? Pour quelle raison ? Quels composés sont synthétisés ? Quels en sont les précurseurs ?

Question n°3        (2 points)

Le métabolisme correspond à nombre considérable de réactions enzymatiques qui ont lieu plus ou moins simultanément dans chaque cellule. Expliquez le principe général de régulation des voies métaboliques.

2ème partie: Protéines et stratégie d'étude. Durée estimée : 1h15; points : 13

Etude du domaine C-terminal de la calmoduline de soja. 

La calmoduline, protéine fixant le calcium, module l’activité de différentes enzymes comme les kinases, l’adenylate-cyclase ou encore l’ATPase. Cette protéine de 148 acides aminés est constituée de deux domaines. Une étude structurale du domaine C-terminal (C-ter), capable de fixer deux ions calcium Ca2+, a été réalisée. Le poids moléculaire du domaine C-terminal est de 8100 kDa et son point isoélectrique est de 4,27.

1. Purification du domaine C-terminal de la calmoduline

Le domaine C-terminal constitué des 70 derniers résidus de la protéine, est purifié à partir d’un extrait cellulaire de bactéries où la portion de gène correspondante a été exprimée. Un protocole de purification adapté impliquant 2 types de chromatographie a été réalisé et est décrit tableau 1.

        Tableau 1

La chromatographie échangeur d’anions a été réalisée dans un tampon Tris-HCl à pH 7. Les fractions d’élution sont déposées sur un gel SDS-PAGE 15% (Figure 1).

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Figure 1 : Analyse des protéines par électrophorèse en conditions dénaturantes sur gel de polyacrylamide 15% coloré au bleu de Coomassie. M : marqueur de poids moléculaire, NI : culture bactérienne contrôle non induite ; I : culture bactérienne contrôle induite ; S : surnageant de culture bactérienne aprés induction  ; CL : Lysat bactérien aprés induction  ; CD : débris cellulaires ; FT : Fraction non retenue sur l’échangeur d’anions; W1-W2 : lavage de l’échangeur d’anions; E1-E10 : fractions d’élution de la chromatographie échangeur d’anions .

Le profil d’élution de la chromatographie d’exclusion est donné Figure 2.

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Figure 2 : Profil d’élution de la chromatographie d’exclusion

Questions :

        1a. Donner le principe des deux chromatographies utilisées : échangeur d'anions et tamisage moléculaire.

        1b. Donner le principe de l'électrophorèse SDS-PAGE

        1c. Analyser le bilan de purification (tableau 1)

        1d. Analyser les gels d’électrophorèse (figure 1)

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