Contenu
- Production de protéines à partir d'acides aminés
- Liaison peptidique entre les acides aminés
- Chaînes latérales d'acides aminés
- Ordre des acides aminés et repliement des protéines
- Chaînes latérales et pliantes
- Nombre de combinaisons d'acides aminés
Les longues chaînes, ou polymères, d'acides aminés sont appelées protéines (bien que les protéines n'aient pas besoin d'être exclusivement des acides aminés). Les acides aminés sont liés par ce que sont des «liaisons peptidiques». L'ordre des acides aminés est déterminé par l'ordre des nucléotides (l'alphabet génétique) dans un gène de l'ADN, ce qui détermine à son tour le repliement et le fonctionnement de la protéine.
Production de protéines à partir d'acides aminés
Le processus de liaison des acides aminés aux protéines commence dans le noyau de la cellule. L'ARN messager (ARNm) d'un gène est créé en utilisant un segment d'ADN comme matrice. L'ARNm voyage ensuite à l'extérieur du noyau chez des fabricants de protéines appelés «ribosomes». C'est ici que la protéine est produite. Dans les ribosomes, transférez l'ARN (ARNt) puis collez les acides aminés sur l'ARNm. Essentiellement, l'ARNm est utilisé comme matrice pour construire la protéine.
Liaison peptidique entre les acides aminés
Les acides aminés sont unis les uns aux autres par de longs polymères linéaires. Spécifiquement, le groupe acide carboxylique (-CO) d'un acide aminé se lie au groupe amino (-NH) du suivant. Cette liaison est appelée «liaison peptidique». De telles chaînes d'acides aminés sont appelées «polypeptides».
Chaînes latérales d'acides aminés
Les acides aminés ont des chaînes latérales attachées à l'atome de carbone central. Ces chaînes latérales ont différentes caractéristiques électrostatiques (liaison). Ceci est important dans la manière dont la protéine initialement linéaire se replie lorsqu'elle est libérée de sa matrice d'ARNm.
Ordre des acides aminés et repliement des protéines
La forme de la protéine est déterminée par la séquence d'acides aminés. Les liaisons dans une longue chaîne polypeptidique permettent une rotation libre des atomes, ce qui confère une grande flexibilité à l'épine dorsale de la protéine. Cependant, la plupart des chaînes polypeptidiques ne se replient que dans une seule forme, et la plupart le font spontanément.
Chaînes latérales et pliantes
Le repliement est déterminé par l’ordre des chaînes latérales des acides aminés. Ces chaînes latérales interagissent avec chacune et l'eau dans la cellule. Les chaînes latérales polaires ont tendance à se tordre pour faire face à l'eau. Les chaînes latérales non polaires se transforment en centre de la boule de protéines, étant hydrophobes (ne pas aimer l'eau). La distribution des sites polaires et non polaires est donc l’un des facteurs les plus importants régissant le repliement de la protéine.
Nombre de combinaisons d'acides aminés
20 acides aminés sont utilisés pour fabriquer des protéines. Bien qu'il existe 20 ^ n polypeptides différents d'une longueur de n acides aminés, une très petite fraction des protéines résultantes serait stable. La plupart auraient de nombreuses formes avec des niveaux d'énergie presque équivalents. Pouvant changer de forme facilement pour adopter un niveau d'énergie différent, ils ne seraient donc pas assez stables pour être utiles à l'organisme. Un acide aminé au mauvais endroit peut donc rendre une protéine inutile. Par conséquent, la plupart des mutations de l’ADN ne sont pas bénéfiques pour l’organisme. Ce n’est que par une quantité considérable d’essais et d’erreurs que des protéines utiles ont évolué.