Déterminer la structure 3D d'une protéine biologiquement importante

Procédure

Trouver quelques protéines pertinentes à vos cours

A partir de :

• Poster MM PDB http://mm.rcsb.org/
• Sélection en rapport avec la santé http://pdb101.rcsb.org/browse/you-and-your-health
• Liste proposée au cours de formation continue PO 422 avec le SIB
  • http://education.expasy.org/cours/PO422/PO422_Liste_3D.pdf

Nom de la protéine ou du complexe	Lien vers UniProtKB/Swiss-Prot (section structure)	Lien vers l’entrée PDB (PDB AC) http://www.rcsb.org/3d-	Photo	Remarque
Hemoglobine Humaine	HBB_HUMAN HBA_HUMAN	1a00 4hhb* 2hhb		L’hémoglobine est constituée de 2 chaînes HBA et 2 chaînes HBB
COX1 + aspirine COX1 + ibuprofen	PGH1_SHEEP	1pth* 1eqg
Insuline Humaine	INS_HUMAN	2hiu* 1ben		L’insuline est constituée de 2 chaînes (chaîne A : 21 aa, chaîne B : 30 aa). Dans l’entrée 2hiu, la chaîne B ne fait que 29 aa...
Nucléosome ( humain)	H4_HUMAN	5b40		La structure 3D contient les histones H4, H2A, H2B, H3.2 + ADN
Nucléosome (batracien)	4_XENLA	1aoi*		H4, H2B11, H33C, H2A1 + ADN
Immuno-globuline IgG	GCAA_MOUSE IGH1M_MOUSE	1igt* 1igy	Immunoglobuline G imprimée en 3D à partir de 1igy sur PDB
ATP Synthase	ATPB_BOVIN	5ara*		Plusieurs sous-unités inclue ATP5B Plus d’info : pdb101.rcsb.org/mot m/72
tRNA	N'est pas une protéine !	4tna	Impression 3D de l'ARNt Phe sur le poster de PDB	yeast tRNAPhe
TP53 + DNA	P53_HUMAN	3q06		393 aa : à l'heure de produire ce document aucune structure 3D ne couvre toute la séquence de la protéine
RNA polymérase	RPAB4_YEAST	2e2i*		Plusieurs sous-unités + DNA + RNA
anthrax	LEF_BACAN	1j7n
Protéine fluorescente de méduse	GFP_AEQVI	1gfl		Séquence et structure complètes (blue GFP) Green GFP
Répresseur opéron lactose	LACI_ECOLI	1lbh		Multimère de la même chaîne
CFTR Protéine dont le défaut cause la mucoviscidose	CFTR_HUMAN P13569	5uak	CFTR - forme normale - imprimée en 3d à partir de 5uak sur PDB	cf. Scénario pour trouver la mutation la plus fréquente la ∂F508 cause la plus fréquente de la mucoviscidose) dans une puce à ADN (µ-array)

http://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/formcont/proteines-3D/exemples-pdb-to-stl/

Exemples de questions pour TP de biologie / pour s’en inspirer

• On dit parfois que la séquence d’acides aminés (a.a) détermine la fonction de la protéine. En quoi est-ce correct et en quoi cela est-il incomplet ?
• Comment la structure secondaire et tertiaire est-elle établie avec ce que vous avez pu voir jusqu’ici ? ( dans quels organites ? Comment ?)
• Peut-on actuellement prédire la forme que prendra une protéine à partir de sa séquence ?

• Comment détermine-t-on la forme que prend effectivement une protéine ?
• Comment la forme constatée détermine-t-elle l’activité de la protéine ?
• Comparez la séquence sur UniProtKB, puis la forme 3D pour diverses protéines:
  • Insuline ( http://www.rcsb.org/structure/1ben )
  • Immunoglobuline IgG ( http://www.rcsb.org/structure/1igy)
• Quelles parties de la forme de l’hormone, l’anticorps semble être en rapport avec leur fonction ?
• La forme détermine-t-elle seule la fonction ?
• Essayez de déterminer comment la forme d’un anticorps Ig détermine sa fonction ?
• Pour ces deux protéines, quelles parties de la protéine pourraient – à votre avis - changer un peu suite à une mutation sans gravement mettre en cause son fonctionnement et finalement réduire la fécondité de l'animal qui a ce génome-là ?
• Pour quelles autres parties un changement risque-t-il de nuire au fonctionnement de la protéine ?
  • Idem pour l’histone? HIST1H4A
  • Idem pour l’insuline INS
  • Idem pour le récepteur à la mélanotropine MC1R
• Concluez sur le lien entre forme et fonction, les limites du modèle « clé- serrure »

Scénarios pédagogiques où il peut s'intégrer

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