Protéines et structure protéique

Les protéines sont des polymères d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. La plupart des protéines se replient dans des structures tridimensionnelles spécifiques pour remplir leur fonction. La structure des protéines est classée en quatre catégories:primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire.

La séquence linéaire des acides aminés dans la protéine est sa structure principale. Ces séquences sont lues dans l'ordre de synthèse des polymères, à partir du N-terminal, l'extrémité amino libre, à l'extrémité C-terminale, l'extrémité carboxyle libre. Les structures secondaires se forment par liaison hydrogène entre l'oxygène du groupe carbonyle d'un acide aminé et de l'hydrogène du groupe amino d'un autre.

Les structures secondaires courantes comprennent les hélices α et les feuilles β-plissés. Celles-ci et d'autres structures de connexion, telles que les β-spires, interagissent davantage pour former la structure de protéine tridimensionnelle, connue sous le nom de structure tertiaire. La formation de la structure tertiaire se produit en raison d'interactions entre les groupes R des acides aminés.

Les groupes R avec des charges opposées peuvent former des liaisons ioniques, et le soufre dans deux cystéines peut former un pont disulfure covalent. Les autres contributeurs incluent les interactions hydrophobes entre les chaînes latérales hydrophobes et les liaisons hydrogène entre les chaînes latérales polaires. De plus, certaines protéines forment des structures quaternaires, des assemblages de deux ou plus de chaînes polypeptidiques.

Par exemple, l'hémoglobine est une protéine composée de quatre sous-unités, deux α et deux β. Les scientifiques peuvent utiliser la structure d'une protéine pour prédire sa fonction et son emplacement dans une cellule. Les protéines du cytoplasme cellulaire contiennent des acides aminés hydrophiles sur leurs surfaces qui interagissent avec l'eau dans le cytoplasme et ont des noyaux hydrophobes.

En revanche, les protéines présentes dans les membranes cellulaires ont souvent des acides aminés hydrophobes à la surface qui interagissent avec les glycérophospholipides dans la membrane et ont des noyaux hydrophiles.