http://blogs.law.harvard.edu/tech/rssNouveautés de la base de données coopérative de la librairie de moléculeshttp://www.librairiedemolecules.education.fr/frCopyright (c)2005 Librairie de moléculesTue, 24 Jan 2012 21:07:03 +0100Tue, 24 Jan 2012 21:07:03 +0100120L'ocytocine est une neuro-hormone produite par la post-hypophyse. Elle est impliquée dans la contraction des muscles lisses de l'utérus (myomètre) et des glandes mammaires. Figure 1: Ocytocine, affichage en boules et bâtons, coloration par type d'acides aminés. Cette hormone est un petit polypeptide de 9 acides aminés (séquence : Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly*) obtenu par clivage d'un précurseur de 125 acides aminés.Les acides aminés 1 à 19 constituent le peptide signal, puis 20 à 28 forment l'ocytocine, enfin 29 à 125 pour la neurophysine 1 (protéine impliquée dans le transport de l'ocytocyne jusqu'au lobe postérieur de l'hypophyse).  *Conforme à la séquence d'ADN page 94 du manuel de TS Bordas (édition 2002).http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=325Wed, 09 Nov 2011 11:02:56 +0100L'étude de la luminescence bleue de la méduse Aequorea victoria par O. Shimura a permi de montrer qu'elle était due à une protéine, l'aéquorine qui en présence de calcium émet une lumière bleue (pic d'émission λ = 470nm).Cependant, la collecte de grandes quantités d'extraits de ces méduses a permit de découvrir l'existence d'une deuxième émission de lumière, plus faible en intensité et dont le pic d'émission est dans le vert (λ = 508 nm). Cette émission de lumière est une fluorescence : elle nécessite une excitation par une autre source lumineuse. Deux pics d'excitations caractéristiques ont été identifiés : λ = 395nm (lumière UV) et λ = 475 nm (lumière bleue). Ce deuxième pic correspond à la situation retrouvée in vivo où la fluorescence est déclenchée par une excitation due à la lumière bleue émise par l'aéquorine. (Remarque : dans la nature la lumière émise par ce méduses est essentiellement due à l'aéquorine et apparaît donc bleu. Les photographies faisant apparaître les meduses en vert sont des retouches). La fluorescence verte est due à une protéine, la GFP, qui chez la méduse s'associe sous la forme de dimères ou de multimères à l'aéquorine. Elle ne nécessite pas l'ajout d'autres composés dans le milieu de réaction pour se produire (ni ATP, ni groupements hétéroatomiques associés). Cette protéine est de relativement petite taille et a pu être exprimée dans différents organismes. Toutes ces propriétés en ont fait un outil de choix pour l'étude de l'expression de gènes, le marquage cellulaire ou moléculaire, etc... La GFP est une protéine formée d'une seule chaîne de 238 acides aminés. La structure de la GFP montre la présence de feuillets disposés sous la forme d'un tonneau (tonneau β, "β barrel"). Figure 1 : Structure secondaire de la GFP. En jaune les feuillets β, en magenta les hélices α. La structure cylindrique en tonneau est reconnaissable Figure 2 : Structure de la GFP en vue "polaire". On peut remarquer la présence d'une hélice traversant le "tonneau" Le centre de ce tonneau est traversé par une hélice sur laquelle se trouve la structure chimique responsable de la fluorescence : le chromophore.  Figure 3 : Position du chromophore dans la structure de la GFP. Les 3 acides aminés du chromophore sont affichés en sphère et colorés par type d'acides aminés. Le chromophore est produit suite à une série de réactions entre 3 acides aminés de la séquence : Ser 65, Tyr 66, Gly 67. La sérine forme une liaison covalente avec la glycine, aboutissant à un cycle supplémentaire (imidazole). La structure subit ensuite une réaction de déshydratation puis d'oxydation en présence d'oxygène (ne peut se produire dans des conditions anaérobies) pour former le chromophore. Figure 4 : Les acides aminés composant le chromophore. Coloration par acides aminés.   Le mécanisme d'absorption et d'émission de lumière par le chromophore est complexe. Il fait intervenir les autres acides aminés et les molécules d'eau situés à proximité. Figure 5 : contacts entre les atomes du chromophore et les molécules d'eau (en rouge) et les autres acides aminés de la GFP (en jaune). Les molécules d'eau établissent un réseau de liaisons hydrogènes stabilisant le chromophore Il impliquerait des cycles de modifications de la charge de la Tyr66 par perte puis gain d'un proton au niveau du phénol, sous l'action des photons absorbés et émis par le chromophore.  http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=323Wed, 05 Oct 2011 21:43:55 +0200Cette protéine est une variante de la GFP obtenue par mutation des acides aminés Tyrosine 66 en Histidine et Tyrosine 145 en Phénylalanine. La Tyrosine 66 est un acide aminé participant à la formation du chromophore dans la GFP. Son remplacement par une histidine dans cette protéine mutante modifie la fluorescence verte (λ=508nm) en fluorescence bleue (λ = 450nm) Figure 1 : les acides aminés impliqués dans la formation du chromophore de la BFP (65 à 67). Coloration par acides aminéshttp://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=322Wed, 05 Oct 2011 21:32:41 +0200Ce modèle présente une opsine dont le maximum d'absorption correspond à une lumière de longueur d'onde 420nm. Par extension cette opsine est qualifiée d'opsine "bleue" (opsine SW pour "short wave"). Cette structure protéique a été construite par homologie en utilisant la structure de la rhodopsine bovine comme matrice. Le pourcentage d'identitié entre ces séquences est de 40%. La structure de ce modèle est fournie par ses auteurs avec un indice de fiabilitié peu élevé. Cependant, ce modèle permet de prévoir certaines propriétés vérifiables de la molécule.Remarque : la structure des molécules membranaires est beaucoup plus difficile à déterminer en cristallographie que celle des molécules solubles. La rhodopsine est par ailleurs obtenue en grandes quantités à partir de rétines d'yeux de bœuf.  Les opsines sont des protéines appartenant à la famille des récepteurs couplés aux protéines G. Elles interviennent dans la première phase de transduction du signal : la réception de la lumière pour déclencher une cascade de messages intracellulaires.Elles sont incluses dans la membrane des disques des cellules photoréceptrices de la rétine. Elles portent un groupement non protéique, le rétinal, localisé à l'intérieur de leur structure dans une poche principalement hydrophobe. Position du rétinal (en sphères) dans l'opsine (partie protéique en spaghetti, coloration du N au C terminal)   Le rétinal est lié de façon covalente à la chaîne latérale d'une lysine (lysine en position 293 dans ce modèle). En chimie, ce type de liaison correspond à la formation d'une base de Schiff.Comme de nombreuses protéines membranaires, les opsines sont formées d'hélices qui traversent l'épaisseur de la membrane (7 hélices transmembranaires). La face externe de ces hélices porte des acides aminés hydrophobes, ce qui permet l'insertion de l'opsine dans la bicouche lipidique.  Opsine "bleue" représentée en rubans. Acides aminés colorés en fonction de leur caractère hydrophobe (orange) ou hydrophile (bleu). On peut remarquer l'abondance des acides aminés hydrophobes dans les hélices transmembranaires, en particulier vers la périphérie de la protéine Le rétinal est capable d'absorber la lumière, ce qui en modifie la conformation (l'orientation de la double liaison chimique en position 11 est renversée, chimiquement on parle d'isomérisation 11-cis en 11-trans ou tout trans). Ce changement de conformation du rétinal déplace les hélices protéiques de telle façon qu'une ouverture apparaît entre l'extérieur de l'opsine et la poche du rétinal. Cette ouverture est la première étape de la chaîne de signaux intracellulaires qui aboutit à la formation d'un message nerveux (phototransduction). La comparaison entre les acides aminés qui entourent le rétinal dans le modèle d'opsine bleue et dans la rhodopsine bovine montre la présence d'un acide glutamique en position 110. Cet acide aminé est chargé, ce qui serait responsable du décalage du spectre d'absorption de l'opsine "bleue" par rapport à celui de la rhodopsine. Acides aminés à proximité du rétinal (0,3nm). La lysine sur laquelle le rétinal est fixée, et l'acide glutamique rajoutant une charge à proximité du rétinal sont mis en évidence. Les autres acides aminés sont colorés en orange ou en bleu selon respectivement leur caractère hydrophobe ou hydrophile http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=319Sun, 25 Sep 2011 13:13:56 +0200Ce modèle théorique du canal CFTR (pour Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator) a été obtenu par modélisation moléculaire en utilisant des modèles expérimentaux de protéines homologues appartenant à la famille des transporteurs ABC (ATP Binding Cassette). Les mutations génétiques responsables d'un défaut de la protéine CFTR peuvent conduire à la mucoviscidose, maladie génétique autosomale récessive la plus fréquente en France. Parmis toutes les mutations connues, la délétion du codon 508 qui contrôle l'incorporation d'une phénylalanine, est la plus fréquente (72 à 90% des cas selon les sources) ΔF508. Elle entraîne des anomalies dans la structure de la protéine qui bloquent sa production de façon précoce (au niveau du réticulum endoplasmique) ou conduisent à la mise en place de transporteurs instables et partiellement fonctionnels rapidement dégradés par endocytose. La protéine CFTR est formée d'une chaîne unique de 1480 acides aminés. Ce modèle ne présente pas les portions 1-80, 286-310, 1076-1128 ni 1431-1480. Structure de la protéine CFTR (magenta : hélices α ; jaune : feuillets β) La structure tridimensionnelle de la protéine montre une portion constituée de motifs en hélice et correspondant aux domaines transmembranaires (MSD1 et MSD2 - Membrane Spaning Domain). Ils sont surmontés par deux domaines intracellulaires capables de se lier à l'ATP, appelés NBD1 et NBD2 (Nucleotide Binding Domain). Enfin, une région régulatrice (R) leur est juxtaposée.   Les 5 domaines de la protéine CFTR : MSD1, NBD1, R, MSD2, NBD2 La banque de données Uniprot donne les références suivantes pour l'étendue des domaines : 81-365 : MSD1 423-646 : NBD1 859-1155 : MSD2 1210-1443 : NBD2 Le domaine R n'est pas identifié sur Uniprot, il s'étend entre les résidus 680-850 Selon les auteurs de ce modèle, la phénylalanine en position 508 qui appartient au domaine NBD1, se trouverait en interaction avec 4 acides aminés localisés sur une boucle appartenant au domaine MSD2. Position de l'acide aminé 508 (en jaune) dans le modèle. Les acides aminés du domaine MSD2 en contact sont représentés en rose.   Vue de détail du contact entre Phénylalanine 508 et les acides aminés du domaine MSD2. Les disques symbolisent les interactions entre les acides aminés.  L'importance de ce site pour l'assemblage convenable de la protéine a été confirmée par des expériences de mutagenèse créant une liaison covalente entre ces deux domaines (substitution par des cystéines afin de former des ponts-dissulfures entre ces domaines). Par ailleurs, ce site serait également essentiel au mécanisme d'ouverture du canal. En effet, l'hydrolyse de l'ATPau niveau des domaines NBD déclanche un changement de conformation des domaines transmembranaires, ce qui permet l'ouverture du canal et le passage des ions chlorure. Les auteurs de ce modèle ont montré que le remplacement des contacts "faibles" entre les acides aminés de la zone entourant la Phe508 par des liaisons covalentes, bloque l'ouverture du canal.  http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=318Fri, 23 Sep 2011 22:37:19 +0200Cet hopane possède un squelette caractéristique des hopanoïdes (4 cycles à 6 atomes de carbone et un cycle à 5 atomes de carbone). Par rapport aux hopanoïdes, les hopanes sont des molécules saturées (portent uniquement des simples liaisons). Modèle moléculaire du 2-méthyl hopane On les trouve dans les pétroles où leur structure chimique de base est conservée et témoigne de leur origine bactérienne. Ils servent de biomarqueurs. Cet hopane possède un groupement méthyl sur le premier cycle, caractéristique des membranes des cyanobactéries. Sa présence dans des sédiments de 2,5 Ga est un argument pour l'existence d'une photosynthèse bactérienne à cette époque (2-Methylhopanoids as biomarkers for cyanobacterial oxygenic photosynthesis - Nature 1999.Structure de la molécule de 2-méthyl hopane : le squelette des hopanoïdes est représenté en rouge, le radical méthyl caractéristique des cyanobactéries apparaît en vert.  http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=317Sun, 03 Jul 2011 22:19:13 +0200La testostérone est une hormone stéroïdienne produite majoritairement par les cellules de Leydig des testicules sous la stimulation de l'hormone LH. Elle est également produite en faible quantité par les ovaires et les glandes cortico-surrénales.La testostérone possède de nombreux rôles physiologiques : au cours du développement embryonnaire, dans la spermatogenèse, le développement des caractères sexuels, la libido, le développement du tissu musculaire, etc... Elle agit sur ses cellules cibles en se fixant sur des récepteurs intracellulaires aux androgènes après avoir traversé la membrane cytoplasmique.Elle est synthétisée à partir du cholestérol, dont on retrouve la structure chimique (en particulier les 3 cycles à 6 atomes de carbone et le cycle à 5 atomes de carbone).http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=316Sat, 02 Jul 2011 21:58:33 +0200Les stéranes sont des stéroïdes saturés (pas de double liaison) qui peuvent être obtenus à partir de la maturation de stérols. Ce sont des marqueurs biologiques utilisés dans la prospection pétrolière pour déterminer l'origine du pétrole. Issus de stérols, leur origine est uniquement eucaryote.Modèle de dinostérane. On peut remarquer les trois cycles à 6 atomes de carbone et le cycle à 5 atomes de carbones, communs aux stéroïdes. Le dinostérane présenté ici, tire son nom des dinoflagellés (algues unicellulaires) dont il provient probablement.http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=315Sat, 02 Jul 2011 17:09:55 +0200Le phytane est un lipide de la catégorie des terpénoïdes (appelés aussi isoprénoïdes). Modèle d'une molécule de phytane Il est constitué par l'association de 4 motifs isoprène.Mise en évidence des 4 motifs isoprènes constituant le phytane Le phytane est utilisé comme marqueur biologique dans les pétroles où son abondance relative par rapport au pristane, est souvent interprétée comme le résultat d'une dégradation du groupement phytol de la chlorophylle dans un milieu réducteur.http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=314Fri, 01 Jul 2011 23:27:38 +0200Le cholestérol est un stéroïde impliqué dans de nombreuses fonctions biologiques chez les animaux. C'est un lipide essentiel des membranes cellulaires animales où il agit sur la fluidité et la perméabilité. Les hormones stéroïdes sont dérivées du cholestérol (ex : testostérone, progestérone, œstradiol) ainsi que la vitamine D. Le cholestérol est également métabolisé par le foie et excrété dans la bile produite. Le cholestérol est une molécule amphiphile (possède une partie hydrophobe et une partie hydrophile) : dans une membrane, le radical hydroxyle du cholestérol est orienté vers l'extérieur de la bicouhe, le reste de la molécule est enchâssé au sein de la membrane.Modèle de Cholestérol - affichage en boules et bâtonnets.  Le transport du cholestérol dans le sang s'effectue sous la forme de complexes avec des lipoprotéines (le cholestérol seul est insoluble dans le plasma). Les lipoprotéines de faible de densité et de densité intermédiaire (IDL et LDL) lorsqu'elles sont en excès sont susceptibles de conduire à une athérosclérose (dépôt de lipides sur la paroi des artères).http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=313Fri, 01 Jul 2011 12:25:38 +0200