biochimie-proteines

name	biochimie-proteines
description	Compétence niveau ingénieur/docteur en biochimie des protéines. Couvre la structure, le repliement, les modifications post-traductionnelles et l'analyse des protéines.
arxiv_categories	["q-bio.BM","physics.bio-ph"]

Compétence : Biochimie des Protéines

Présentation

Compétence niveau ingénieur/docteur en biochimie des protéines : acides aminés, structures (I-IV), repliement, modifications post-traductionnelles, purification, analyse structurale.

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1. Acides Aminés

Les 20 AA standard

Catégorie	AA	pKa	ε₂₈₀ (M⁻¹cm⁻¹)
Non polaires	G, A, V, L, I, P, F	—	W=5500, Y=1490
Polaires	S, T, N, Q, C, M	—	Cystine=125
Chargés -	D (3.9), E (4.1)	3.9/4.1
Chargés +	K (10.5), R (12.5), H (6.0)	10.5/12.5/6.0

Liaison peptidique

• Planaire, résonance (40% double liaison), trans (99.6%)
• Angles φ, ψ, ω → Ramachandran plot

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2. Structure

Secondaire

Élément	Angles φ/ψ	Liaison H	Pas
Hélice α	-57°/-47°	i→i+4	5.4 Å (3.6 rés/tour)
Feuillet β	-135°/135°	entre brins	3.5 Å
Coudes β	variable	Type I/II	4 résidus

Tertiaire

Interaction	Énergie (kcal/mol)
Hydrophobe	-0.5 à -1.5/résidu
Liaison H	-3 à -7
Ionique	-1 à -5
Pont disulfure	-1 à -5

Repliement (folding funnel)

États dépliés → molten globule → état natif (minimum global ΔG)
Chaperones : Hsp70, GroEL/GroES, Hsp90
Maladies : Alzheimer (β-amyloïde), Parkinson (α-synucléine), Prion

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3. Modifications Post-Traductionnelles

Modification	AA	Masse (Da)
Phosphorylation	S, T, Y	+80
Glycosylation N	N (N-X-S/T)	Variable
Acétylation	K	+42
Ubiquitination	K	+8.5 kDa/Ub
Méthylation	K, R	+14
Sumoylation	K	+12 kDa
Palmitoylation	C	+256

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4. Purification

1. Lysat → centrifugation → précipitation (NH₄)₂SO₄ → dialyse
2. Chromatographies : échange ions, affinité (His-Ni²⁺), gel filtration
3. Dosage : Bradford (595 nm), BCA (562 nm), UV₂₈₀

SDS-PAGE / Western blot

• Séparation par masse, réduction/alkylation
• Transfert → anticorps primaire → secondaire HRP → ECL

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5. Analyse Structurale

Méthode	Résolution	Info
Cristallographie RX	1-3 Å	Structure 3D
RMN	2-5 Å	Dynamique (<40 kDa)
Cryo-EM	1.5-4 Å	Grands complexes
AlphaFold2	Prédiction	Séqu. → structure

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6. Références

• Voet D. & Voet J.G. — Biochemistry (5th ed.)
• Berg J.M., Stryer L. — Biochemistry (9th ed.)
• Anfinsen C.B. (1973) — Protein folding — Science (Nobel 1972)
• Jumper J. et al. (2021) — AlphaFold — Nature (Nobel 2024)