CHMI 2227F Biochimie I - PowerPoint PPT Presentation

Title: CHMI 2227F Biochimie I


1
CHMI 2227FBiochimie I

• Peptides
• Structure et propriétés générales

2
Peptides

• Les peptides sont des polymères dacides aminés
• Les blocs de bases dacides aminés (résidus) sont
  liés les uns aux autres par un lien covalent
  appelé lien peptidique.

Un dipeptide
3
Peptides

• Les polypeptides et protéines sont simplement des
  chaînes plus ou moins longues dacides aminés
  liés ensemble par des liens peptidiques
• Si moins de 20 résidus oligopeptide
• Si plus de 20 résidus mais de masse moléculaire
  (Mr) lt 10,000 Da polypeptides.
• Si Mr gt 10 kDa protein.
• Terminologie spéciale
• Dipeptide (2 résidus) / Tripeptide (3 résidus) /
  Tétrapeptide (4 résidus) / Pentapeptide (5
  résidus) / Ect, ect, ect.
• Note 1 Da (dalton) 1 g /mol.
• Petit truc Mr dun polypeptide/protéine nombre
  dacides aminés x 110 Da.

4
Peptides - polarité

• Chaque peptide possède une polarité
• Une extrémité où le groupe NH2 (celui lié au Ca)
  ne fait pas partie dune liaison peptidique
  extrémité (ou bout) N-terminale
• Une extrémité où le groupe COOH (celui lié au Ca)
  ne fait pas partie dun lien peptidique
  extrémité (ou bout) C-terminale
• Par convention le bout N-terminal est toujours
  placé à gauche, alors que le bout C-terminal est
  toujours à droite.

5
Peptides - nomenclature

• On utilise différentes façons pour écrire un
  polypeptide (trait dunion lien peptidique)
• Tyrosyl-glycyl-glycyl-phénylalanyl-leucine
• Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu
• Y-G-G-F-L
• YGGFL
• Notez que le peptide est toujours écrit avec le
  N-ter à gauche et le C-ter à droite (NH2?COOH).

6
Peptide hydrolyse

• La composition (et NON PAS la séquence) en acide
  aminés dun peptide est déterminée en hydrolysant
  tout dabord le peptide
• Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu ? Gly2, Leu, Phe, Tyr
• Les acides aminés sont alors purifiés par
  chromatographie liquide à haute pression (HPLC).
  Leur détection se fait souvent par absorbance UV.
• Pour détecter les acides aminés qui nabsorbent
  pas lUV (vous savez lesquel.), on doit dabord
  dériver les acides aminés, cest-à-dire leur
  coupler chimiquement une molécule qui, elle,
  absorbe lUV.
• La quantification et lidentification des acides
  aminés se fera à laide de solutions standards
  dacides aminés quon aura séparé avec le même
  système lors dune expérience préliminaire.

6 M HCl
7
Analyse des acides aminésDétection des acides
aminés

• Alors quon peut détecter Trp, Phe et Tyr grâce à
  leur A260-280nm, cest impossible pour les autres
  acides aminés
• La ninhydrine réagit avec le groupe amine des
  acides aminés, générant un produite de couleur
  pourpre (jaune dans le cas de Pro).
• La réaction à la ninhydrine permet alors de
  détecter et quantifier (A570nm) les acides aminés
  éluant des fractions lors de la chromatographie
  par échange dions.

8
Chromatographie liquide à haute pression (HPLC)
9
Chromatographie liquide à haute pression (HPLC)

• La quantité relative de chaque acide aminé est
  donnée par laire sous la courbe.

http//www.protein.iastate.edu/aaa_figure3.html
10
Peptide - ionisation

• Chaque peptide peut exister sous différentes
  formes protonées, dépendant du pH et de sa
  composition en acides aminés
• Les groupes amino et carboxy terminaux peuvent
  être protonés/ionisés exactement comme pour
  lacide aminé libre
• La chaîne latérale peut aussi être ionisée, si
  des groupes ionisables sont présents
• Les groupes NH2 et COOH impliqués dans la liaison
  peptidique ne sont PAS ionisables.
• Ainsi, il existera pour chaque peptide/protéine
  une valeur de pH où le peptide/protéine ne
  possèdera pas de charge nette ce pH sera le
  point isoélectrique du peptide/protéine en
  question.
• Exemple ionisation du peptide GAVFD à pH 2, 6 et
  12.

11
Exemples de peptides1. Aspartame sucre
artificiel
2. Ocytocine stimule les contractions utérines
12
Exemples de peptides3.Insuline
13
Exemples de peptides4.Cystic Fibrosis
Transductance Regulator

• Chaîne polypeptidique de 1480 acides aminés
• Responsable du transport des ions chlorure de
  part et dautre de la membrane cellulaire
• La mutation de F508 mène à une protéine
  non-fonctionnelle et à la fibrose kystique.
• Quelle est la Mr approximative de CFTR?

14
Propriétés générales des protéines1. Les
protéines varient beaucoup selon leur Mr.
Protéine Mr (kDa) résidus chaînes
Insuline 5.7 51 2
Cytochrome c 13 104 1
Ribonucléase A 13.7 124 1
Lysozyme 13.9 129 1
Myoglobine 16.9 153 1
Chymotrypsine 21.6 241 3
Chymotrypsinogène 22 245 1
Hémoglobine 64.5 574 4
Albumine sérique 68.5 550 1
Hexokinase 102 800 2
Immunoglobuline G 145 1,320 4
RNA polymérase 450 4,100 5
Apolipoproteine B 513 4,536 1
Glutamate déshydrogenase 1,000 8,300 40
Source Biochemistry. Lehninger.
15
Protéines multimériques

• Les protéines ayant plus quune chaîne
  polypeptidique sont dites multimériques
• Différents types de protéines multimériques
  existent
• Homo/oligomères 2 copies ou plus de la même
  chaîne dacides aminés
• Hétéromères différentes chaînes polypeptidiques
  forment la protéine.
• Les composantes polypeptidiques dune protéine
  multimérique (i.e. les sous-unités) peuvent être
  maintenues ensemble de plusieurs façons
• Ponts disulfure
• Liaisons hydrogène
• Interactions hydrophobes
• Interactions électrostatiques
• Les protéines multimériques nécessitent, la
  plupart du temps, que toutes leurs sous-unités
  soient présentes pour être fonctionnelles.
• Plusieurs protéines multimériques peuvent changer
  de partenaire, ce qui permet par exemple de les
  inhiber/activer, ou de leur donner une fonction
  différente.

16
Importance des protéines multimériques- polarité
planaire des cellules
17
Importance des protéines multimériques- polarité
planaire des cellules
18
Propriétés générales des protéines2. Les
protéines varient beaucoup selon leur pI.
Protéine pI
Pepsine 1
Albumin de lœuf 4.6
Albumine sérique 4.9
Uréase 5
b-lactoglobuline 5.2
Hémoglobine 6.8
Myoglobine 7
Chymotrypsinogène 9.5
Cytochrome c 10.7
Lysozyme 11
Source Biochemistry. Lehninger.
19
Propriétés générales des protéines3. Fréquence
de la composition en acides aminés
Nombre de résidus par molécule de protéine Nombre de résidus par molécule de protéine
Acide aminé Cytochrome c humain Chymotrypsinogène bovine
Leu 6 19
Lys 18 14
Met 3 2
Phe 3 6
Pro 4 9
Ser 2 28
Thr 7 23
Trp 1 8
Tyr 5 4
Val 3 23
Total 104 245
Nombre de résidus par molécule de protéine Nombre de résidus par molécule de protéine
Acide aminé Cytochrome c humain Chymotrypsinogène bovine
Ala 6 22
Arg 2 4
Asn 5 15
Asp 3 8
Cys 2 10
Gln 2 10
Glu 8 5
Gly 13 23
His 3 2
Ile 8 10
20
Propriétés générales des protéines3. Fréquence
de la composition en acides aminés
21
Propriétés générales des protéines4. Les
protéines peuvent inclure dautres groupements
que des acides aminés.
Classe Groupe prosthétique Exemple
Lipoprotéine Lipides b1-lipoprotéine (sang)
Glycoprotéine Carbohydrates (sucres) Immunoglobuline G (sang)
Phosphoprotéine Groupement phosphate Caséine (lait)
Hémoprotéine Hème (porphyrine à atome de Fer) Hémoglobine
Flavoprotéine Nucléotides flavines Succinate déshydrogénase
Métalloprotéine Fe Zn Ca Cu Ferritine Alcool déshydrogénase Calmoduline Plastocyanine
22
Propriétés générales des protéines5. Les
protéines adoptent une forme bien précise.

• Chaque polypeptide adopte une forme ou
  conformation précise.
• Cette conformation est unique à chaque
  polypeptide

• Une protéine qui adopte la bonne conformation est
  dite native
• Toute altération de la conformation dune
  protéine (p.ex. par chauffage) dénature la
  protéine et mène généralement à son inactivation.