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5.9:

Protéines conjuguées

JoVE Core
Cell Biology
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Conjugated Proteins

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Les protéines forment des complexes avec d’autres petites et grandes molécules, y compris acides nucléiques, glucides et lipides. Ces protéines sont appelées protéines conjuguées, ce qui signifie que leurs complexes sont composés des deux, acides aminés et composants non-protéiques. Les nucléoprotéines sont composées des deux, protéines et acides nucléiques.Les protéines désoxyribonucléiques, ou PDNs, contiennent de l’ADN et se trouvent généralement dans le noyau. Dans les cellules eucaryotes, l’ADN est étroitement enveloppé autour des protéines histones, formant des nucléosomes, une partie cruciale de la structure chromosomique. Les ribonucléoprotéines, ou RNP, contiennent de l’ARN et peuvent être situées dans le noyau, aussi bien que dans le cytoplasme.Le splicéosome est un grand complexe de cinq petits RNPs nucléaires, ou snRNPs, contenant les deux, ARNs et protéines, ainsi que des cofacteurs accessoires. Ce splicéosome élimine les nucléotides indésirables d’un transcrit de gène précurseur. Les glycoprotéines et protéoglycanes sont des complexes protéiques qui contiennent des glucides de tailles différentes.Les anticorps sont des glycoprotéines avec des chaînes de glucides courtes, essentielles à la fonction immunitaire normale. En revanche, les protéoglycanes sont formés à partir de longues unités de sucre répétitives. Souvent ce sont des sucres modifiés qui ont d’autres groupes fonctionnels au lieu d’un groupe hydroxyle.Les protéoglycanes sont un composant majeur de la matrice extracellulaire dans le cartilage des os longs, assurant un mouvement sans frottement des articulations. Les lipides se combinent également avec les protéines pour effectuer une variété de fonctions. Les lipoprotéines sont des complexes hydrosolubles ayant un noyau lipidique hydrophobe et une surface protéique hydrophile.Le cholestérol insoluble ne peut pas circuler librement dans le sang. Donc, il se lie au cœur de lipoprotéine, ce qui facilite son transport. En revanche, les protéolipides sont des complexes insolubles dans l’eau, avec des résidus d’acides aminés hydrophobes attachés aux molécules lipidiques.Les lipides sont abondants dans les tissus du cerveau, où ils peuvent former un revêtement isolant qui maintient les fonctions motrices normales. En outre, les protéines forment des complexes avec beaucoup d’autres types de molécules. La couleur des globules rouges dérive de l’hème, un composant non-protéique de l’hémoglobine.L’hème a un atome de fer central qui se lie et transporte l’oxygène dans la circulation sanguine.

5.9:

Protéines conjuguées

Les protéines simples et les complexes protéiques ne contiennent que des acides aminés. En revanche, de nombreuses autres protéines, appelées protéines conjuguées, se lient de manière covalente avec des fragments non protéiques.

Les nucléoprotéines sont des complexes protéiques qui contiennent des acides nucléiques, classés respectivement comme désoxyribonucléoprotéines (DNP) ou ribonucléoprotéines (RNP). Le nucléosome est un exemple typique de DNP où l’ADN nucléaire est associé à des protéines histones. L’antigène majeur du virus Covid-19 SARS-CoV est un RNP qui est essentiel pour la réplication du génome du virus.

Les glycoprotéines sont des protéines conjuguées généralement situées à la surface des cellules. Leur chaîne glucidique courte est constituée de résidus de sucre qui se projettent vers l’extérieur de la cellule. Le domaine glucidique est essentiel pour l’adhésion cellule-cellule, la reconnaissance cellulaire et la transduction du signal.

Les lipoprotéines sont des conjugués protéiques avec une enveloppe protéique sur un noyau lipidique qui contient du cholestérol, des triglycérides ou les deux. Les lipoprotéines de mammifères facilitent le transfert de masse des lipides insolubles entre leurs sites de synthèse dans le foie vers d’autres cellules. Il existe plusieurs types de lipoprotéines classées selon leur densité. Lorsque la quantité d’une ou plusieurs lipoprotéines devient trop élevée, une fraction du complexe devient insoluble. Les lipoprotéines insolubles peuvent se déposer et bloquer l’artère coronaire, entraînant un accident vasculaire cérébral ou une crise cardiaque.

Certains autres types de protéines conjuguées comprennent les phosphoprotéines, les hémoprotéines, les flavoprotéines, les métalloprotéines, les phytochromes, les cytochromes et les opsines. L’hémoglobine, responsable du transport de l’oxygène dans les vaisseaux sanguins, est une protéine conjuguée qui contient du fer dans son groupe prosthétique hème.

Suggested Reading

  1. Rappuoli, Rino, Ennio De Gregorio, and Paolo Costantino. "On the mechanisms of conjugate vaccines." Proceedings of the National Academy of Sciences 116, no. 1 (2019): 14-16.
  2. Davis, Benjamin G. "Synthesis of glycoproteins." Chemical reviews 102, no. 2 (2002): 579-602.
  3. Hoofnagle, Andrew N., and Jay W. Heinecke. "Lipoproteomics: using mass spectrometry-based proteomics to explore the assembly, structure, and function of lipoproteins." Journal of lipid research 50, no. 10 (2009): 1967-1975.
  4. Zeng, Weihong, Guangfeng Liu, Huan Ma, Dan Zhao, Yunru Yang, Muziying Liu, Ahmed Mohammed et al. "Biochemical characterization of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein." Biochemical and biophysical research communications (2020).