Equilibres de déprotonation de la lysine - Equation de Henderson - Hasselbalch |
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La fonction ε-aminée de la lysine a un pKa = 10,5. Tracer la courbe de titration de la lysine. Quelle fraction de cette fonction est protonée à pH = 9,5 et à pH = 11 ? |
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| pH | pKa -2 UpH | pKa -1 UpH | pKa -0,5 UpH | pKa | pKa +0,5 UpH | pKa +1 UpH | pKa +2 UpH |
| [A-] | 1% | 9% | 24% | 50% | 76% | 91% | 99% |
| [AH] | 99% | 91% | 76% | 50% | 24% | 9% | 1% |
Voir un cours sur les effets des paramètres physico-chimiques sur la catalyse enzymatique. |
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Le pH où une molécule possède une charge globale nulle (autant de charges positives que négatives) s'appelle le point isoélectrique (pI). Dans cet état la molécule s'appelle un zwitterion.
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| charge | 2 + | 1,5 + | 1 + | 0,5 + | charge nette nulle | 0,5 - | 1 - |
| formes | COOH |
COOH 50% COO- 50% |
COO- | COO- | COO- | COO- | COO- |
| NH3+ | NH3+ | NH3+ | NH3+ 50% NH2 50% |
NH2 | NH2 | NH2 | |
| εNH3+ | εNH3+ | εNH3+ | εNH3+ | εNH3+ |
εNH3+ 50% εNH2 50% |
εNH2 | |
| pH | 0 | pKa (COOH) = 2,2 | pKa (NH3+) = 9,0 | point isoélectrique = 9,8 | pKa (εNH3+) = 10,5 | 12,5 |
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La fonction ε-aminée de la lysine a un pKa = 10,5.
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2. Structures des chaînes latérales des acides aminés La figure ci-dessous montre les chaînes latérales des 20 acides aminés les plus fréquemment utilisés pour la synthèse des protéines. Le nom de l'acide aminé selon le code à 3 lettres est écrit entre crochets. 2 cas particuliers :
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| 3. Nature et caractéristiques des chaînes latérales des acides aminés |
| Acide aminé | code | Nature de la chaîne latérale | Caractéristiques | pKa ionisation |
| alanine (Ala) | A |
aliphatique (hydrocarbure saturé) Ala : groupe méthyle Val, Leu & Ile : chaîne ramifiée |
Ile contient 2 carbones asymétriques (4 stéréoisomères) | ----- |
| valine (Val) | V | |||
| leucine (Leu) | L | |||
| isoleucine (Ile) | I | |||
| proline (Pro) | P | acide α-iminé (groupe aminé secondaire) : chaîne latérale liée à la fois au groupe α-carboxyle et au groupe α-aminé | structure particulière qui impose des changements de direction de l'enchaînement des carbones α des chaines polypeptidiques | ----- |
| phénylalanine (Phe) | F |
groupe aromatique Phe : groupe phényl Trp : noyau indole Tyr : groupe phénol |
absorbent la lumière UV (ce qui permet de mesurer la concentration d'une protéine en solution) |
----- |
| tryptophane (Trp) | W | ----- | ||
| tyrosine (Tyr) | Y | 10,5 | ||
| méthionine (Met) | M | groupe méthyl-thioester | Met et Cys sont des mercaptans | ----- |
| cystéine (Cys) | C | groupe thiol | peut former un pont disulfure avec une autre cystéine | 8,4 |
| glycine (Gly) | G | atome d'hydrogène | seul acide aminé non chiral et aussi le plus petit | ----- |
| aspartate (Asp) | D | groupe carboxyle | souvent à la surface des protéines où ils établissent des liaisons hydrogène ou des ponts salins avec le solvant ou d'autres molécules | 3,9 |
| glutamate (Glu) | E | 4,1 | ||
| asparagine (Asn) | N | amides respective de Asp et Glu | trés polaires souvent à la surface des protéines (liaisons hydrogène) | ----- |
| glutamine (Gln) | Q | ----- | ||
| sérine (Ser) | S |
alcool aliphatique groupe β - hydroxyle |
réactif au sein des protéines, exemple : protéases à sérine | non mesurable en solution aqueuse |
| thréonine (Thr) | T | 2 carbones asymétriques (4 stéréoisomères) | ----- | |
| lysine (Lys) | K |
groupements azotés basiques Lys : groupe ε - aminé Arg : ion guanidinium His : noyau imidazole |
souvent à la surface des protéines où ils établissent des liaisons hydrogène ou des ponts salins (solvant ou autres molécules) | 10,5 |
| arginine (Arg) | R | 12 | ||
| histidine (His) | H | réactif au sein des protéines, exemple : protéases à sérine (catalyse acide base) | 6,0 | |
Voir le cours sur le métabolisme des acides aminés. Voir les modifications post-traductionnelles de certains acides aminés. |
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| Environ 600 acides aminés modifiés sont recencés dans la composition des protéines. En voici quelques exemples. | |
| Acide aminé modifié | Exemples de protéine |
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Sélénocystéine (sélénium à la place du soufre) : symbole Sec ou U Codée génétiquement par le codon UGA qui est, en principe, un codon STOP (recodage traductionnel) |
glutathion peroxydase |
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Pyrrolysine : symbole Pyl ou O Codée génétiquement par le codon UAG |
méthyl-transférase des Archées, méthanogènes |
| N-formyl-L-méthionine | méthionine-tRNA
ligase (EC 6.1.1.10) |
| 3-hydroxy-L-proline | procollagène-proline 3-dioxygénase (EC 1.14.11.7) |
| L-cysteinyl molybdoptérine | métalloprotéine
à molybdène |
| N-palmitoyl-glycine | glycylpeptide N-palmitoyltransférase (EC 2.3.1.X) |
| L-lysine methyl ester | protéine-lysine O-méthyltransférase (EC 2.1.1.X) |
| O-(phosphoglycosyl-D-mannose-1-phosphoryl)-L-sérine | GDP-mannose:sérine-protéine mannose-1-phosphotransférase (EC 2.7.8.X) |
| phycoérythrobiline-bis-L-cystéine | phycoérythrobiline chromophore 1 |
| acide L-gamma-carboxyglutamique | peptidyl-glutamate 4-carboxylase (EC 4.1.1.90) |
| Source : RESID Database at PIR | |
