Les différents types de structure des protéines et des acides nucléïques
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La structure primaire

C'est la séquence en acides aminés, c'est-à-dire l'enchaînement des és reliés par une liaison peptidique.

Les propriétés physico-chimiques particulières des chaînes latérales des acides aminés confèrent leur structure aux protéines.

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Les structures secondaires

C'est l'ensemble des structures locales spécifiques qu'adoptent certaines parties d'une protéine. C'est une étape du repliement des protéines.

Il existe 2 grands types de structures secondaires : les hélices α (à gauche ci-dessous) et les feuillets β (à droite ci-dessous).

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Les structures secondaires sont elle-mêmes reliées le plus souvent par des boucles.

Ci-contre, boucle à 2 résidus reliant 2 feuillets β ("two residues β-hairpin").

Source : "Super-secondary structure" (Cours "SwissProt")

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Source : "Tertiary Protein Structure and folds" (Cours "SwissProt")

Les structures super-secondaires ou motifs

C'est une combinaison de structures secondaires. Ces combinaisons sont en nombre restreint. C'est une étape ultérieure du repliement des protéines, souvent associée à la formation des domaines structuraux.

L'exemple ci-contre correspond à l'enchaînement de structures [feuillet β - hélice α - feuillet β - hélice α - feuillet β], appelé pli Rossman (Michael Rossman, 1973), caractéristique du domaine de fixation des dinucléotides des déshydrogénases.

La structure tertiaire ou structure tridimensionnelle des protéines

Parmi les innombrables structures que peut adopter une protéine, la structure tertiaireest la structure native d'une protéine.

C'est la seule structure qui lui confère sa fonction biologique (à moins que la protéine ne soit fonctionnelle sous forme d'oligomère, c'est-à-dire qu'elle adopte une structure quaternaire).

Ci-contre, repliement tridimensionnel de la calmoduline, protéine impliquée dans la fixation du calcium.

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structure tridimensionelle ADN A B Z double helice helix secondary structure secondaire biochimej

Les structures tridimensionnelles de l'ADN

De gauche à droite ci-contre, structure de l'ADN A, B et Z.

Source : "DNA" (Wikipedia)

Ci-contre, structure d'un ARN de transfert impliqué dans la traduction.

Adapté de : "Transfer RNA" (Wikipedia)

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La structure quaternaire

Certaines protéines sont constituées de plusieurs chaînes polypeptidiques (appelées sous-unités) identiques ou non.

La structure quaternaire est l'arrangement spatial de ces différentes sous-unités

Ci-contre : structure tridimentionnelle de la glutamate déshydrogenase de boeuf compléxée au :

  • NADPH
  • glutamate
  • GTP

Auteurs : Smith et al. (2001) "Structures of Bovine Glutamate Dehydrogenase Complexes Elucidate the Mechanism of Purine Regulation" J. Mol. Biol. 307, 707

Classification : Oxidoreductase - EC: 1.4.1.3

 

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