En savoir plus sur les 4 types de structure protéique

Illustration par Nusha Ashjaee. Thought Co.

Protéines sommes polymères biologiques composé de acides aminés . Les acides aminés, liés entre eux par des liaisons peptidiques, forment une chaîne polypeptidique. Une ou plusieurs chaînes polypeptidiques torsadées en une forme 3D forment une protéine. Les protéines ont des formes complexes qui comprennent divers plis, boucles et courbes. Le repliement des protéines se produit spontanément. Une liaison chimique entre les portions de la chaîne polypeptidique aident à maintenir la protéine ensemble et à lui donner sa forme. Il existe deux classes générales de molécules protéiques : les protéines globulaires et les protéines fibreuses. Les protéines globulaires sont généralement compactes, solubles et de forme sphérique. Les protéines fibreuses sont généralement allongées et insolubles. Les protéines globulaires et fibreuses peuvent présenter un ou plusieurs des quatre types de structure protéique.

Quatre types de structure protéique

Les quatre niveaux de structure protéique se distinguent les uns des autres par le degré de complexité de la chaîne polypeptidique. Une seule molécule de protéine peut contenir un ou plusieurs des types de structure protéique : structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire.

1. Structure primaire

Structure primaire décrit l'ordre unique dans lequel les acides aminés sont liés ensemble pour former une protéine. Les protéines sont construites à partir d'un ensemble de 20 acides aminés. Généralement, les acides aminés ont les propriétés structurelles suivantes :

Un carbone (le carbone alpha) lié aux quatre groupes ci-dessous : Un atome d'hydrogène (H) Un groupe carboxyle (-COOH) Un groupe Amino (-NH2) Un groupe 'variable' ou groupe 'R'

Tous les acides aminés ont le carbone alpha lié à un atome d'hydrogène, un groupe carboxyle et un groupe amino. La groupe 'R' varie entre acides aminés et détermine les différences entre ces monomères protéiques . La séquence d'acides aminés d'une protéine est déterminée par les informations trouvées dans le tissu cellulaire. code génétique . L'ordre des acides aminés dans une chaîne polypeptidique est unique et spécifique à une protéine particulière. La modification d'un seul acide aminé provoque une Mutation génétique , ce qui aboutit le plus souvent à une protéine non fonctionnelle.

2. Structure secondaire

Ouvrage secondaire fait référence à l'enroulement ou au repliement d'une chaîne polypeptidique qui donne à la protéine sa forme 3D. Il existe deux types de structures secondaires observées dans les protéines. Un type est le hélice alpha (α) structure. Cette structure ressemble à un ressort hélicoïdal et est fixée par une liaison hydrogène dans la chaîne polypeptidique. Le deuxième type de structure secondaire dans les protéines est le feuille plissée bêta (β) . Cette structure semble être repliée ou plissée et est maintenue ensemble par une liaison hydrogène entre les unités polypeptidiques de la chaîne repliée qui sont adjacentes les unes aux autres.

3. Structure tertiaire

Structure tertiaire fait référence à la structure 3-D complète de la chaîne polypeptidique d'un protéine . Il existe plusieurs types de liaisons et de forces qui maintiennent une protéine dans sa structure tertiaire.

Interactions hydrophobescontribuent grandement au repliement et à la mise en forme d'une protéine. Le groupe « R » de l'acide aminé est soit hydrophobe, soit hydrophile. Les acides aminés à groupements « R » hydrophiles chercheront le contact avec leur environnement aqueux, tandis que les acides aminés à groupements « R » hydrophobes chercheront à éviter l'eau et à se positionner vers le centre de la protéine.​ Liaison hydrogènedans la chaîne polypeptidique et entre les groupes d'acides aminés « R » aide à stabiliser la structure de la protéine en maintenant la protéine dans la forme établie par les interactions hydrophobes.
• En raison du repliement des protéines, une liaison ionique peut se produire entre les groupes « R » chargés positivement et négativement qui entrent en contact étroit les uns avec les autres.
• Le repliement peut également entraîner une liaison covalente entre les groupes «R» des acides aminés cystéine. Ce type de liaison forme ce qu'on appelle un pont disulfure . Interactions appelées forces de van der Waals également aider à la stabilisation de la structure des protéines. Ces interactions concernent les forces attractives et répulsives qui se produisent entre les molécules qui se polarisent. Ces forces contribuent à la liaison qui se produit entre les molécules.

4. Structure quaternaire

Structure quaternaire fait référence à la structure d'une macromolécule protéique formée par des interactions entre plusieurs chaînes polypeptidiques. Chaque chaîne polypeptidique est appelée sous-unité. Les protéines à structure quaternaire peuvent être constituées de plusieurs sous-unités protéiques du même type. Ils peuvent également être composés de différentes sous-unités. L'hémoglobine est un exemple de protéine à structure quaternaire. L'hémoglobine, présente dans du sang , est une protéine contenant du fer qui lie les molécules d'oxygène. Il contient quatre sous-unités : deux sous-unités alpha et deux sous-unités bêta.

Comment déterminer le type de structure des protéines

La forme tridimensionnelle d'une protéine est déterminée par sa structure primaire. L'ordre des acides aminés établit la structure et la fonction spécifique d'une protéine. Les instructions distinctes pour l'ordre des acides aminés sont désignées par le gènes dans une cellule. Lorsqu'une cellule perçoit un besoin de synthèse protéique, la ADN se déroule et se transcrit en un ARN copie du code génétique. Ce processus est appelé Transcription de l'ADN . La copie d'ARN est alors traduit pour produire une protéine. L'information génétique dans l'ADN détermine la séquence spécifique d'acides aminés et la protéine spécifique qui est produite. Les protéines sont des exemples d'un type de polymère biologique. En plus des protéines, les glucides , lipides , et acides nucléiques constituent les quatre grandes classes de composés organiques dans le vivant cellules .