Étude de l'albumine de sérum bovin (BSA)
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Une analyse quantitative des acides aminés révèle que l'albumine de sérum bovin (ou "Bovine Serum Albumin" - BSA) contient en masse 0,58% de tryptophane.

Sachant que la masse moléculaire du Trp = 204 Da :

a. Calculer la masse moléculaire minimale de la BSA.

b. Une masse moléculaire d'environ 70 000 Da est déterminée par la technique de filtration sur gel. Combien de Trp la BSA contient-elle ?

c. La BSA est biosynthétisée sous forme d'une protéine de 607 acides aminés qui contient 3 Trp. Qu’en concluez-vous ?


a. Les données sont :

0,58 % Trp signifie : 0,58 g Trp <===> 100 g de BSA

Si la BSA contient au minimum 1 Trp : 204 g Trp <===> 1 mole de BSA

Soit : 1 mole de BSA = (204 x 100) / 0,58 = 35172 g au minimum

b. La masse moléculaire de 70000 Da indique que la BSA contient 2 Trp.

c. La BSA est biosynthétisée sous forme d'un précurseur de 607 acides aminés avec une masse de 69293 Da. Le précurseur contient 3 Trp.

  • un peptide signal de 18 acides aminés est clivé lors de l'activation (sécrétion) de la BSA, et ce peptide signal contient 1 Trp : MKWVTFISLLLLFSSAYS
  • un tétrapeptide (sans Trp) est ensuite clivé

C'est donc la forme mature de la BSA (acides aminés 25 à 607 - masse molaire 66463) que possède que 2 Trp.

Visualisation de la BSA de Bos taurus à une résolution de 2,7 Å (2012)

PDB : 3V03

La BSA est un homodimère. Une seule est représentée.

Elle a un fort contenu en hélice α.

La BSA :

  • possède 4 sites de fixation du zinc : c'est le principal transporteur de ce cation dans le plasma sanguin
  • possède aussi 1 site de fixation du cuivre
  • peut transporter 7 molécules d'acide gras (par exemple l'acide arachidonique)

Tryptophane masse molaire Bradford Dalton Avogadro HSA ESA RSA BSA Tryptophane

Source : Majorek et al. (2012)

On comptabilise presque 90 structures tridimensionelles de l'albumine du sérum humain dans la PDB.

  • homme : human serum albumin (HSA) - PDB : 3UIV
  • vache : bovine serum albumin (BSA) - PDB : 3V03
  • cheval : equine serum albumin (ESA) - PDB : 3V08
  • lapin : rabbit serum albumin (RSA) - PDB : 3V09

La BSA est l'archétype des protéines dites "globulaires". Elle sont assimilées à des sphères ce qui permet de faire l'hypothèse d'une proportionalité entre leur masse molaire et leur dimension, donc leur volume (plus précisément leur rayon de Stokes).

A ce titre, la BSA est la protéine employée comme standard dans le dosage colorimètrique de la concentration des protéines : le dosage de Bradford.

Remarque : la forme réelle de la BSA s'apparente davantage à une ellipsoïde.

On l'utilise aussi parce qu'elle a un côut très faible et elle est très stable : elle contient 17 ponts disulfure !

Rappel sur le Dalton et le nombre d'Avogadro

1. Le Dalton (Da) = unité de masse atomique (U.M.A.) : c'est l'unité de masse trés proche de celle de l'atome d'hydrogène (1,0000).

En hommage au grand chimiste et physicien anglais John Dalton (1766 - 1844) qui a développé la théorie atomique de la matière.

2. Postulat d'Avogadro (gaz): le volume d'une molécule-gramme ou mole de gaz (correspondant au poids moléculaire exprimé en grammes) est le volume moléculaire = 22,414 litres (à 0°C et 1 atm).

Le nombre de molécules dans une mole est : N = 6,02 1023 (nombre d'Avogadro).

  • la masse de N atomes est la masse atomique
  • la masse de N molécules est la masse molaire
  • la masse de 12,000 g de carbone est la masse de l'isotope 12 du carbone

En conséquence : 1 U.M.A. est le douzième (car 12 nucléons) de la masse d'un atome de carbone

==> 1 Da = 1 U.M.A. = 12,000 / (12 x N) = 1 / N = 1,66 10-24 g

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