Comment les protéines se distinguent-elles les unes des autres?

Différentes combinaisons d'acides aminés confèrent des propriétés différentes aux protéines. Par conséquent, la principale caractéristique à utiliser pour distinguer les protéines les unes des autres est la séquence d'acides aminés des protéines. Cependant, les protéines peuvent être distinguées par leur taille et leurs propriétés biochimiques.

Les protéines sont le type principal de molécules biologiques qui servent de molécules structurelles, fonctionnelles et régulatrices à l'intérieur de la cellule. Chaque protéine est composée d'une chaîne polypeptidique repliée en structures secondaire et tertiaire pour produire une molécule tridimensionnelle. Tout en étant une molécule fonctionnelle, la structure tertiaire des protéines interagit avec d'autres molécules protéiques ou cofacteurs, formant la structure quaternaire. Le principal déterminant de la structure et de la fonction d'une molécule de protéine particulière est sa chaîne d'acides aminés. Ainsi, les différences entre les protéines proviennent de leur séquence d'acides aminés. Cet article décrit comment les protéines se distinguent les unes des autres.

Zones clés couvertes

1. Que sont les protéines
- Définition, structure, fonction
2. Comment les protéines se distinguent-elles les unes des autres?
- Séquence, taille, propriétés biochimiques des acides aminés

Mots-clés: séquence d'acides aminés, propriétés biochimiques, chaîne polypeptidique, protéines, taille

Que sont les protéines

Les protéines sont de gros composés organiques avec des atomes d'azote. Ils peuvent être composés d'une ou deux chaînes d'acides aminés. Chaque chaîne d'acides aminés est constituée d'un assemblage alternatif d'acides aminés universels. Les protéines sont également appelées chaînes polypeptidiques puisqu'un lien peptidique est formé entre des groupes amino et des groupes acide carboxylique d'acides aminés adjacents. Typiquement, un polypeptide naturel peut contenir environ 50 à 2000 acides aminés. Les protéines sont des molécules très complexes et dynamiques, composées de quatre niveaux structurels: structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire. La structure 3-D des protéines est montrée dans Figure 1.

Figure 1: Structure des protéines

Les humains ont entre 20 000 et 25 000 gènes codant pour les protéines. Environ 2 millions de types de protéines différents peuvent être synthétisés à partir de cela. Cependant, le corps humain est composé d'environ 50 000 protéines.

Les protéines peuvent être consommées sous forme de protéines complètes ou de protéines incomplètes. Les protéines complètes sont constituées de tous les acides aminés essentiels. Cependant, les protéines incomplètes manquent de certains acides aminés essentiels. Les protéines alimentaires sont décomposées en acides aminés lors de la digestion. Les protéines servent de composants structurels d'une cellule. Ils régulent également les fonctions du corps sous forme d'hormones et d'enzymes. Ils servent également de molécules de transport telles que l'hémoglobine. Certaines protéines sont des composants du système immunitaire.

Comment les protéines se distinguent-elles les unes des autres?

Séquence d'acides aminés

Les protéines sont constituées d'une série d'acides aminés. La séquence de la chaîne d'acides aminés est déterminée par la séquence de nucléotides du gène codé pour cette protéine particulière. Par conséquent, afin de différencier deux protéines, les séquences de gènes correspondantes peuvent être utilisées. Les structures secondaires, tertiaires et quaternaires des protéines diffèrent en fonction de leur séquence en acides aminés.

Taille

Les protéines peuvent être distinguées en les séparant en fonction de leur taille. La taille de la protéine dépend du nombre d'acides aminés dans la chaîne polypeptidique. SDS-PAGE est la technique utilisée dans la séparation des protéines en fonction de leur taille. La séparation des protéines en SDS-PAGE est indiquée dans Figure 2.

Figure 2: SDS-PAGE

Propriétés biochimiques

Les propriétés biochimiques de différentes protéines telles que l'activité enzymatique peuvent être utilisées afin de distinguer les protéines les unes des autres. Selon les propriétés biochimiques des acides aminés dans la chaîne polypeptidique d'une chaîne particulière, ses propriétés biochimiques varient. De ce fait, le point isoélectrique des protéines peut également différer. Le point isoélectrique est le pH auquel la charge nette de la chaîne polypeptidique devient nulle. Au point isoélectrique, les protéines se précipitent de leurs solutions.

Conclusion

Les protéines sont des composés organiques constitués d'une chaîne polypeptidique. La structure de la protéine dépend de la séquence en acides aminés de la protéine. Les propriétés des protéines dépendent du type d'acides aminés dans la chaîne polypeptidique. Par conséquent, afin de distinguer les protéines les unes des autres, des facteurs tels que la séquence d'acides aminés, la taille et les propriétés biochimiques des protéines peuvent être utilisés.

Référence:

1. Lodish, Harvey. "Conception fonctionnelle des protéines." Biologie cellulaire moléculaire. 4ème édition., Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970, disponible ici.

Courtoisie d'image:

1. “Principaux niveaux de structure des protéines en” Par LadyofHats (Domaine public) via Commons Wikimedia
2. “SDS-PAGE” par l'utilisateur Magnus Manske sur en.wikipedia - Initialement de en.wikipedia; La page de description est (était) ici (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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