1. Protéines - ?· Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protéine / 3 Faculté de Médecine Pierre…

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http:/ /www.chusa.upmc.fr/disc/bio_cel l PCEM1 1. Protines CAHIER D'EXERCICES de BIOCHIMIE 2009-2010 EDITE PAR LE DEPARTEMENT DE BIOLOGIE Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 2 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie CAHIER D'EXERCICES POUR PCEM1 BIOCHIMIE I . P R O T E I N E S S O M M A I R E Page 1. Techniques d'tude des protines . . . . . . . . 3 2. Structure des protines . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. Fonction des protines . . . . . . . . . . . . . . 12 4. Enzymologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.1 Gnralits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.2 Enzyme Michalien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.3 Enzyme Allostrique . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5. Problmes de rvision . . . . . . . . . . . . . 17 6. Annales du concours : QCM et QROC . 21 Image de couverture : Structure d'un cristal de BRCA2, une protine dficiente dans des formes hrditaires de cancer du sein (Science-13sep2002 : www.sciencemag.org) Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 3 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 1. TECHNIQUES DETUDE DES PROTEINES 1.1 PM ( kDa ) Ve ( ml ) bleu dextran* 1000 80 urase 500 90 aldolase 150 115 srum albumine 65 150 ovalbumine 45 170 chymotrypsinogne 25 190 En chromatographiant des protines de poids molculaires connus sur une colonne de gel filtration, on peut dterminer leur volume dlution (Ve) et tracer une courbe dtalonnage qui permet dvaluer le poids molculaire dune protine inconnue. Les donnes ci-contre sont utilises pour tracer la courbe dtalonnage ci-dessous. (* le bleu dextran est un polymre de haut PM) lysozyme 14 200 Une protine X, chromatographie dans les mmes conditions exprimentales, est lue un volume dlution de 130 ml. a- Justifier lordre dlution des protines de PM connus. b- Evaluer le PM de la protine X. Cette protine X est ensuite analyse par lectrophorse SDS-PAGE, et on dtecte une seule bande correspondant un PM apparent de 25 kDa. Aprs traitement de la protine X par un excs de -mercaptothanol, la mme analyse par lectrophorse ne donne toujours quune seule bande 25 kDa. c- Sur quel principe est base la dtermination du PM apparent mesur par lectrophorse SDS-PAGE? En quoi diffre-t-il de la chromatographie par gel filtration ? d- Que peut-on dire des ponts disulfures de la protine X ? e- Proposer une structure schmatique pour la protine X 1.2 a. Dans le but de collecter les protines du cytosol, un homognat cellulaire de cerveau de souris est soumis des centrifugations de vitesse croissante : - 1ere centrifugation : 1000g pendant 10 minutes. - 2me centrifugation : 20000g pendant 20 minutes. - 3me centrifugation : 80000g pendant 1 heure. - 4me centrifugation de 150000g pendant 3 heures. Parmi les diffrents culots et surnageants obtenus, indiquer celui qui ne contient que les protines du cytosol ? 20 30 50 70 200 300 500 700 Volume dlution PM (kDa) Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 4 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie b.Les protines sont extraites de cette fraction cytosolique et soumises une chromatographie daffinit qui permet de purifier une protine. - Une chromatographie de filtration sur gel de la protine purifie indique la prsence dune protine majoritaire dune masse molculaire denviron 100 000 daltons. - La protine purifie est ensuite analyse par lectrophorse SDS-PAGE. On dtecte deux bandes majoritaires de 75 000 et 25 000 daltons. - La mme analyse est ralise sur un deuxime chantillon de la fraction purifie pralablement traite par le -mercaptothanol. On dtecte alors deux bandes de 50 000 et 25 000 daltons. Que peut-on dduire de ces donnes quant la structure de la protine purifie ? 1.3 Expliquer et commenter ces affirmations. a. La solubilit minimale dune protine est atteinte son point isolectrique (pHi). b. Pour une valeur de pH suprieure son pHi, une protine porte toujours une charge ngative et pour une valeur de pH infrieure son pHi, une protine porte toujours une charge positive. c. Lajout dune quantit importante de sulfate dammonium entrane la prcipitation de nombreuses protines. 1.4 Une solution contenant de lalbumine (pHi= 4,6), de la -lactoglobuline (pHi = 5,2) et du chymotrypsinogne (pHi= 9,5) est charge sur une colonne de DEAE cellulose pH 5,4. (Le DEAE est une molcule charge positivement) La colonne est lue par un gradient de NaCl de concentration croissante. Proposer un ordre dlution de la colonne pour ces protines. 1.5 Soit une protine (A) oligomrique dun poids molculaire (PM) de 240 000 Daltons. Sa structure quaternaire est tudie par la dtermination des poids molculaires lissue de divers traitements: a. Traitement par le -mercaptothanol 0,1M : donne uniquement des structures protiques dun PM de 120 000 Da. b. Traitement par lure 4M : donne uniquement des structures protiques dun PM de 80 000 Da. c. Traitement par le -mercaptothanol 0,1M et lure 4M : donne uniquement des structures protiques dun PM de 40 000 Da. Quels sont les effets de ces diffrents traitements ? Ces rsultats ont-ils t obtenus par gel-filtration ou SDS-PAGE ? Proposer un volume dlution en gel filtration sur la colonne de lexercice 1.1 de la protine (A) dans un tampon 0.1M -mercaptothanol. Proposer un schma de migration de la protine (A) en SDS-PAGE. Quelle est la structure quaternaire de cette protine ? 1.6 Influence du pH sur la conformation dun peptide. Le squelette peptidique est flexible. Il se replie de manire adquate pour associer les rsidus chargs par des liaisons ioniques (dans cet exemple). Ce peptide possde des conformations variables en fonction du pH. A laide des valeurs de pKa des acides amins donnes ci-dessous, attribuer aux pH suivants : pH 2, pH 5,5 pH 7, pH 11 et pH 13 une des conformations proposes pour le peptide tudi. Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 5 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie B C D E A 1.7 On se propose de purifier, partir de srum humain, la protine de transport plasmatique des hormones sexuelles, dnomme TEBG (testosterone estradiol binding globulin) ou encore SBP (sex steroid binding protein). La TEBG prsente la proprit de lier de faon non covalente et avec une forte affinit la testostrone et lestradiol. Cette proprit est mise profit pour suivre les diffrentes tapes de la purification de la TEBG : aprs incubation du srum avec de la testostrone radioactive qui joue le rle de traceur, on suit le complexe TEBG-testostrone radioactive en mesurant la radioactivit. Ces tapes sont rsumes ci-dessous : a. Traitement du srum par du sulfate dammonium 50% de saturation et centrifugation. a.1 Quel est lintrt de ce traitement ? a.2 La radioactivit est mesure dans le culot et dans le surnageant et on constate que seul le culot est radioactif : sur laquelle des fractions (culot ou surnageant) faut-il poursuivre la purification ? b. La fraction choisie en (a.2) est dialyse contre du tampon phosphate 20 mM, pH 6, NaCl 50 mM. Quel est lintrt de cette tape de dialyse ce stade de la purification ? c. La solution obtenue en (b) est chromatographie sur une rsine changeuse danions ; diverses protines, dont une fraction radioactive, sont lues par diminution progressive du pH jusqu 5. c.1 Sur quelle proprit des protines est base la chromatographie sur rsine changeuse dions ? c.2 Que peut-on dire du pHi de la TEBG ? d. La fraction radioactive isoles en (c) est dpose sur une colonne de chromatographie par gel filtration (Sephadex G100) et lue par un tampon phosphate 20 mM, NaCl 150 mM, pH 7. Le profil dlution est reprsent sur le schma ci-dessous (DO = densit optique). La colonne de Sephadex G100 a t pralablement calibre avec 4 protines de masses molculaires connues dont les volumes dlution respectifs sont indiqus sur ce mme schma (flches). AA pKa chane extrmit latrale terminale Asp 3,9 Glu 4,1 His 6,0 Lys 10,5 Arg 11,5 C-terminal 4,2 N-terminal 10,6 Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 6 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie d.1 Sur quelle proprit des protines repose la filtration sur gel ? d.2 A quoi correspond la DO mesure 280 nm et que permet-elle de suivre ? d.3 Peut-on dire que la fraction radioactive isole en (c) et chromatographie ici tait trs pure ? d.4 Proposer une valeur de volume dlution pour la TEBG. d.5 En utilisant la grille semi-log ci-dessous, donner une estimation du poids molculaire de la TEBG. e. Une aliquote de la fraction radioactive obtenue en (d) est analyse par lectrophorse en gel de polyacrylamide en conditions non dnaturantes (absence de SDS), pH 7. Le gel ainsi obtenu est trait par le bleu de Coomassie (coloration spcifique des protines) puis scann dans un dtecteur de radioactivit, ce qui permet de voir quelle bande de llectrophorse est associe la radioactivit. Les rsultats sont schmatiss dans la figure ci-dessous, A. e-1 Sur quelle proprit est base llectrophorse utilise ici ? Quelle est la diffrence avec llectrophorse pratique en prsence de SDS ? e-2 Que peut-on dire de la puret de la fraction radioactive obtenue en (d) f. Compte tenu des proprits biologiques de liaison de la TEBG, proposer une technique de purification de cette protine. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 DO 280 nm Radioactivit Ve (ml) 94 kDA (10 ml) 68 kDA (30 ml) 43 kDA 60 ml) 30 kDA (80ml) 70 50 30 20 Ve (ml) PM (kDa) Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 7 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie g. On utilise la technique mentionne en (f) et on obtient une nouvelle fraction radioactive que lon analyse comme en (e) (figure ci-dessous, B) : que peut-on dire de cette dernire fraction obtenue, en terme de puret ? h. Sur la fraction purifie obtenue en (g) on tudie la structure quaternaire de la TEBG en utilisant la technique de filtration sur gel comme en (d), dans diffrentes conditions exprimentales : 1- dpt dans des conditions natives. 2- dpt aprs traitement par lure 8M. 3- dpt aprs traitement par lure 8M et le mercaptothanol en excs. Les rsultats sont rsums dans la figure suivante. Proposer une interprtation de ces derniers rsultats 2. STRUCTURE DES PROTEINES 2.1 Citez le ou les acide(s) amin(s) correspondant chacune des proprits suivantes : a. sa chane latrale possde un atome de soufre, mais pas de groupement thiol. b. possde un groupement amin substitu c. sa chane latrale est aromatique et phosphorylable. d. joue un rle important dans le maintien de la structure des protines par la capacit de sa chane latrale tablir des liaisons covalentes rversibles par oxydorduction.. e. est capable de former des liaisons H par lintermdiaire de sa chane latrale. f. est capable de former des liaisons ioniques par lintermdiaire de sa chane latrale. g. possde une chane latrale fonction basique majoritairement non charge pH7. h. sa chane latrale contient une fonction amide. i. possde pH7 un trs fort excdent de charges (+). radioactivit dpt + Sens de migration A Etape (e) radioactivit + B Etape (g) DO 280 nm Ve (ml) 94 kDA (10 ml) 68 kDA (30 ml) 43 kDA (60 ml) 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 8 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 2.2 Caractristiques des acides amins Quelle partie de la molcule d'un acide amin permet de le classer dans les acides amins polaires ou apolaires ? Dfinir les sries D et L pour les acides amins. . A quelle srie appartiennent les acides amins constitutifs des protines chez lhomme ? 2.3 La liaison peptidique : Donner une dfinition et dcrire son mode de formation. Citer les trois principales caractristiques structurales d'une liaison peptidique. La mesure de la longueur de la liaison C-N entre deux acides amins est de 0,132 nm, donc intermdiaire entre une liaison simple C-N (0,149 nm) et une double liaison C=N (0,127 nm). Quelles indications ce rsultat donne-t-il sur certaines proprits de la liaison peptidique et sur les possibilits de rotation autour de cette liaison ? 2.4 Soient les peptides suivants : ( 1 ) V a l - L e u - M e t - T y r - P h e - G l y - L e u - A l a - T r p - G l y ( 2 ) A l a - V a l - G l u - A l a - L e u - A r g - I l e - V a l - G l u - S e r a. Lequel de ces deux peptides prsente la plus forte probabilit dadopter une conformation en hlice ? b. Dans le peptide (2), lacide amin numro 6 est mut en proline : Quelles sont les consquences pour la structure du peptide? c. Quelles sont les consquences du traitement lure de ces deux peptides ? d. Pourquoi les protines transmembranaires ont-elles une proportion importante de structure en hlice ? e. Le peptide (2) possde des proprits amphiphiles. Pourquoi ? 2.5 Dans une protine globulaire hydrosoluble, quels acides amins dans la liste suivante : mthionine, histidine, arginine, phnylalanine, valine, glutamine, acide glutamique, pensez vous trouver : a. la surface de la protine ? b. lintrieur de la protine ? 2.6 Dcrire les liaisons labiles impliques dans la formation de l'hlice du type le plus souvent rencontr dans la structure secondaire des protines. Quels sont les traitements qui permettent la rupture de ces interactions ? Quel est leffet de ces traitements sur les feuillets ? Quelles peuvent tre les consquences de ces traitements sur les protines ? 2.7 Le droulement d'une hlice s'accompagne d'une diminution de son pouvoir rotatoire. L'acide polyglutamique (Glu)n est en conformation d'hlice pH3. Quand le pH augmente, le pouvoir rotatoire diminue. De la mme faon la polylysine (Lys)n est hlicodale pH 10, mais son pouvoir rotatoire dcrot pH acide. Expliquez l'effet du pH sur la conformation de (Lys)n et (Glu)n. Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 9 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 2.8 On dispose de 3 tripeptides de squences connues : 1 : Leu-Asp-Leu 2 : Leu-Lys-Leu 3 : Asp-Leu-Lys. a- On dpose un mlange de ces 3 peptides sur un gel dlectrophorse pH 7 (sans SDS) et, aprs migration et rvlation, on observe le schma ci-dessus : Compte tenu de la polarit indique, quels peptides correspondent les taches notes a, b et c ? b- Le mme mlange est analys sur un gradient de pH 3-10. En utilisant une reprsentation similaire la question prcdente, indiquer la position relative de ces 3 peptides aprs migration, selon que le mlange est dpos aux extrmits droite ou gauche, ou bien au milieu du gel. (Prciser sur le schma les zones acide et basique ainsi que la polarit des lectrodes). 2.9 Lhydrolyse totale dun octapeptide P8 permet didentifier les acides amines suivants : Ala , Asp , Arg , 2 Gly , Phe , Ser et Val Il est possible, par action dune aminopeptidase sur un peptide, didentifier lacide amin qui est en position N-terminale ; de mme, une carboxypeptidase permet didentifier lacide amin en position C-terminale. Laction de la trypsine sur P8 fournit un tripeptide TP3 et un pentapeptide TP5 ; le traitement de P8 par la chymotrypsine fournit un tripeptide CP3 et un pentapeptide CP5. Tous ces peptides sont isoles et traits indpendamment par laminopeptidase et par la carboxypeptidase et les acides amines ainsi mis en vidence sont indiqus dans le tableau suivant : Aminopeptidase Carboxypeptidase P8 Ala Val Trypsine TP3 Ser Val TP5 (non prcis) (non prcis) Chymotrypsine CP3 (non prcis) (non prcis) CP5 Asp Val A partir de ces indications, dduire la squence du peptide P8. 2.10 Dnaturation rversible de la ribonuclase. La ribonuclase (RNase) est une petite protine de 124 acides amins qui contient 8 cystines associes par 4 ponts disulfures intra-catnaires. On incube cette ribonuclase dans un tampon phosphate (TP) additionn ou non de mercaptothanol (ME) et/ou dure 8M, avec ou sans tape de dialyse, et on dose les thiols libres et lactivit ribonuclasique du compos obtenu : Test Compos test Conditions exprimentales dincubation Compos obtenu Thiols libres Activit % Tmoin Rnase TP 0 100 1 Rnase TP + ME en excs 0 100 2 Rnase TP + ure 8M + ME en excs p1 8 0 3 p1 dialyse contre tampon phosphate p2 0 ~100 4 p1 dialyse contre TP et ure 8M p3 0 0 5 p3 dialyse contre TP p4 0 ~1 6 p4 dialyse contre TP et ME en petite quantit p5 0 ~100 a. Rappeler leffet de lure 8M et du -mercaptothanol en excs sur une protine. a c b dpt Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 10 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie b. Prciser la composition du milieu dincubation pour les tests 3 6 en cochant les cases adquates du tableau suivant : c. Comment peut-on interprter la diffrence de rsultat entre les tests 1 et 2 ? d. Comment expliquer le passage de 8 thiols libres 0 entre les tests 2 et 3 ? e. Comment expliquer le restauration de lactivit enzymatique entre les tests 5 et 6 ? f. Que peut-on conclure sur la relation structure-activit enzymatique de la ribonuclase ? 2.11 Les mutations pathologiques de la protine 1-antitrypsine par les mthodes de la protomique. La protine 1-antitrypsine est importante pour la rgulation par inhibition de lactivit de plusieurs srine-protases . En particulier lorsque l1-anti-trypsine est dficiente, la limitation dans le poumon de lactivit enzymatique de llastase nest pas assure et le dveloppement dun emphysme pulmonaire est acclr. La dtection de lanomalie molculaire devient alors ncessaire. On donne ci-dessous la squence primaire des 394 acides amins de l1-antitrypsine de type sauvage (Wt) : 1 E D P Q G D A A Q K T D T S H H D Q D H P T F N K I T P N L 31 A E F A F S L Y R Q L A H Q S N S T N I F F S P V S I A T A 61 F A M L S L G T K A D T H D E I L E G L N F N L T E I P E A 91 Q I H E G F Q E L L R T L N Q P D S Q L Q L T T G N G L F L 121 S E G L K L V D K F L E D V K K L Y H S E A F T V N F G D T 151 E E A K K Q I N D Y V E K G T Q G K I V D L V K E L D R D T 181 V F A L V N Y I F F K G K W E R P F E V K D T E E E D F H V 211 D Q V T T V K V P M M K R L G M F N I Q H C K K L S S W V L 241 L M K Y L G N A T A I F F L P D E G K L Q H L E N E L T H D 271 I I T K F L E N E D R R S A S L H L P K L S I T G T Y D L K 301 S V L G Q L G I T K V F S N G A D L S G V T E E A P L K L S 331 K A V H K A V L T I D E K G T E A A G A M F L E A I P M S I 361 P P E V K F N K P F V F L M I E Q N T K S P L F M G K V V N 391 P T Q K On peut isoler chez des patients emphysmateux des protines 1-anti-trypsine anormales prsentant des mutations faux-sens (substitution dun aminoacide par un autre) : - mutation S : E (Glu) 264 V (Val) - mutation Z : E Glu) 342 K (Lys) - mutation JD : V (Val) 213 A (Ala) On connat galement une mutation Sarrebruck (Sarr) o les 19 aminoacides C-terminaux sont tronqus (soulignement simple dans la squence sauvage). 2.11.1 Donner le nom de la technique de sparation classiquement utilise dans la cadre de lanalyse protomique, en indiquant succinctement son principe (technique I). Composition du milieu dincubation Test avant dialyse aprs dialyse 3 TP Ure ME TP Ure ME 4 TP Ure ME TP Ure ME 5 TP Ure ME TP Ure ME 6 TP Ure ME TP Ure ME Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 11 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 2.11.2 Par quelle technique analytique complte-t-on habituellement cette technique de sparation ? 2.11.3 Complter le tableau suivant, de faon prvoir comment vont se comporter les 4 protines 1-anti-trypsine anormales mentionnes par rapport la protine sauvage lorsque lon appliquera la technique I et proposer un schma des rsultats attendus si on soumet un mlange compos de la protine sauvage et des 4 protines anormales cette technique. aa Wt aa Mutant Consquence sur la charge Consquence sur la masse Mutant S Mutant Z Mutant JD Mutant Sarr On sintresse un patient prsentant la mutation JD ltat htrozygote. Aprs avoir appliqu la technique I, on repre le spot correspondant l1-anti-trypsine, on lexcise et on pratique une hydrolyse mnage par la trypsine. On obtient plusieurs peptides, parmi lesquels le peptide 192-217 (double soulign dans la squence), qui est analys par spectromtrie de masse : on observe 2 pics, pour des valeurs m/z = 3150 et m/z = 3122. La mme analyse applique l1-anti-trypsine sauvage ne fait apparatre quun seul pic m/z=3150 2.11.4 Quelle est la spcificit de la trypsine ? Par rapport cette spcificit, lobtention du peptide 192-217 vous parat-elle normale ? Quelle explication peut-on proposer ? 2.11.5 Comment interprter la prsence des 2 pics chez le mutant JD ? 2.11.6 Le peptide 192-217 est-il phosphorylable ? Justifier. En cas de phosphorylation exhaustive, calculer la variation de poids molculaire rsultant de cette phosphorylation ; indiquer les modifications de charge lectrique attendues et prvoir schmatiquement comment ce peptide se comportera par rapport au peptide non phosphoryl si on lui applique la technique I. 2.11.7 Quelle technique chromatographique peut-on envisager pour sparer et isoler la protine sauvage WT et le mutant JD ? (Rappel : H = 1 ; C = 12 ; N = 14 ; O = 16 ; P = 31 Il est prcis que, dans les conditions exprimentales utilises ici, le pouvoir de rsolution de llectrophorse SDS-PAGE est denviron 300 Da : 2 peptides ou protines ne conduiront une migration significativement diffrente que si leur poids molculaire diffre au moins de 300 Da) Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 12 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 3. FONCTIONS DES PROTEINES 3.1 Transport d'O2 Lorsque vous courrez, votre organisme ragit pour bien oxygner vos muscles. a. Quelles protines sont mises en jeu et dans quel compartiment de lorganisme ? b. Comment expliquez le transfert dO2 des poumons vers les muscles ? c. Selon les diffrentes classifications des protines, comment ces protines seront-elles dfinies ? d. Les acides amins de ces protines sont-ils mis directement en jeu pour fixer lO2 ? Justifier e. Du CO dgag par un pole mal rgl peut vous asphyxier en privant toutes vos cellules de lapport dO2 Pourquoi ? 3.2 Mcanisme de fixation de O2 a. A saturation, la myoglobine fixe 1 molcule dO2 alors que lhmoglobine (Hb) fixe 4 molcules dO2. En quoi ces 2 protines ont-elles une structure diffrente ? Dcrivez-les. b. La constante daffinit de lHb pour la 1re molcule d'O2 est plus faible que la constante daffinit pour la seconde molcule dO2, elle mme plus faible pour la 3me etc.... Comment nomme-t-on ce phnomne ? Comment lexplique-t-on au niveau molculaire ? c. En altitude il y a adaptation de lorganisme par diminution de laffinit de Hb pour le dioxygne en quelques jours Pourquoi ? 3.3 Hmoglobine a. Pourquoi les chanes et de lhmoglobine sont-elles capables de sassocier alors que les chanes de myoglobine ne le font pas ? b. A haute altitude, la concentration en DPG (2,3-diphospho glycrate) augmente de 50% (aprs 2 jours 4000 m). Pourquoi ? c. Par quel mcanisme loxyhmoglobine est elle capable de librer plus de dioxygne dans les tissus mtabolisme rapide ? 3.4 Comparaison de lhmoglobine ftale et maternelle. a. Soient les courbes ci-contre de saturation en O2 de lhmoglobine ftale et maternelle. Dans les conditions physiologiques, quelle est lhmoglobine qui a la plus forte affinit pour O2 ? b. Quelle est la signification physiologique de ces diffrences daffinit pour lO2? c. Quand on supprime tout le 2,3 diphosphoglycrate (DPG) li, les courbes se dplacent vers la gauche, supprimant la diffrence entre les 2 hmoglobines. Quel est leffet du DPG sur laffinit des Hb pour lO2 ? Comment expliquer leffet plus important sur lHbA ? 3.5 La migration d'un anticorps monoclonal (issu du mme clone de plasmocytes) en lectrophorse sur gel de polyacrylamide conduit une seule bande. Aprs traitement par le -mercaptothanol, 2 bandes apparaissent Quelle caractristique structurale de ces anticorps est ainsi mise en vidence? Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 13 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie Ces anticorps sont digrs par la papane et gnrent 2 types de fragments. Quelles sont les fonctions respectives de ces 2 types de fragments? Faire un schma de la structure complte d'une immunoglobuline. 3.6 Contraction musculaire a. Dans une fibre musculaire lors de la contraction, identifier sur le schma ci-contre les protines qui participent ce mcanisme. prciser la nature de ces interactions entre ces protines. classer ces protines en protines structurales et en protines de rgulation. Justifier votre rponse en dcrivant brivement le rle de ces protines. 3.7 Rgulation de la contraction musculaire. Aprs un accident de ski, un patient suit une rducation comprenant des sances de stimulation musculaire lectrique externe : des lectrodes parcourues par des pulsions rgulires de courant trs faible sont places sur un muscle, ce qui conduit des contractions musculaires successives. a. Sur le schma suivant, qui reprsente un . , remplir les cases blanches : b. Proposer une hypothse trs simple pour expliquer leffet de cette stimulation musculaire lectrique externe sur la contraction musculaire. c. Quelles protines interagissent directement lors du raccourcissement du sarcomre ? Quel est le rle de lATP dans ce phnomne ? d. La myasthnie est une maladie neuromusculaire chronique lie un dfaut de transmission entre le nerf et le muscle. La faiblesse musculaire augmente l'effort et peut Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 14 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie aboutir une paralysie partielle du muscle concern. Le repos amliore la force musculaire. - La myasthnie est-elle une maladie auto-immune ? Pourquoi ? - Quelles sont les consquences de cette pathologie sur la stimulation rptitive dun nerf moteur ? - Quels anticorps faut-il rechercher pour en faire le diagnostic ? 4. ENZYMOLOGIE 4.1 Gnralits 4.1.1 Caractristiques des enzymes. Quelle est la fonction dun enzyme ? Quelle partie d'un enzyme est responsable de son activit ? de sa spcificit ? de son action de catalyseur? Expliquer. Dcrire les effets de la temprature ; de lure ; du -mercaptothanol ; des pH extrmes sur lactivit dun enzyme. 4.1.2 Labsorption de la lumire (quantifie par la densit optique ou DO) par un compos chromogne est proportionnelle sa concentration et est maximale pour une longueur donde propre ce chromogne. (nm) DO (NAD+) DO (NADH) 220 0,150 0,160 260 0,840 0,850 300 0,160 0,150 340 0 0,860 Pour dterminer les spectres dabsorption de deux chromognes, le NAD+ et le NADH, on mesure leur DO diffrentes longueurs donde, laide dun spectrophotomtre. Les rsultats sont reports dans le tableau ci-contre. 380 0 0,14 Tracer dans la zone quadrille ci-contre les spectres dabsorption du NAD+ et du NADH. En dduire les longueurs donde maximales dabsorption du NAD+ et du NDAH. Sachant que la lactate dshydrognase catalyse la raction : Pyruvate + NADH + H+ Lactate + NAD+ Proposer, compte tenu de ces rsultats, une mthode de suivi de cette raction. 4.1.3 Interprtez les diffrents effets immdiats du pH sur lactivit des 3 enzymes suivantes : papane, pepsine et trypsine : 4 6 8Activit enzymatique100 %PAPANE2 4 6100 %PEPSINE6 8 10100 %TRYPSINEpH pH pH Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 15 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 4.1.4 Qu'appelle-t-on protolyse mnage ? Donner un exemple en donnant les substrats et produits de la raction : a. d'un enzyme pancratique, b. d'une hormone peptidique 4.2 Enzyme Michalien 4.2.1 Dcrire et prciser la fonction des tapes essentielles d'une raction enzymatique michalienne. 4.2.2 On veut dterminer la vitesse initiale dune raction enzymatique. On utilise une mesure potentiomtrique pour suivre le droulement de la raction en mesurant la quantit de substrat transform en fonction du temps. On a les donnes suivantes: Temps (minutes) Quantit de substrat transform (nmoles) 0 0 1 29,6 2 59,2 3 88,8 5 111 10 170 Quel est le temps le plus long o il est possible de dterminer la vitesse initiale? Quelle en sera la valeur? 20 226 4.2.3 On tudie la variation de la vitesse d'une raction en fonction de la concentration x d'enzyme. Tracer sur le mme graphique : a. La courbe obtenue en prsence d'une concentration 2x d'enzyme. b. La courbe obtenue en prsence d'une mme concentration x d'un enzyme qui aurait plus d'affinit pour le substrat. c. La courbe obtenue lorsque la raction est effectue pH 1 chaud (70C). 4.2.4 La constante de Michaelis de lhexokinase pour le glucose est de 0,15 mM tandis quelle est de 1,5 mM pour le fructose avec des vitesse maximales pratiquement gales. a. Calculer pour chacun des deux oses les vitesses de ractions , exprimes en pourcentage de la vitesse maximale Vm, pour des concentrations initiales (c.a.d au temps 0) de substrats gales 0,15mM et 1,5mM. b. Lequel de ces deux oses prsente laffinit la plus grande pour lhexokinase? c. Dessiner (en choisissant arbitrairement la vitesse maximale) les droites de Lineweaver-Burke correspondant chacun des deux oses. 4.2.5 L'addition d'un compos X dans une raction enzymatique entrane des modifications cintiques responsables d'un dplacement de la courbe Vi = f(S ) selon le profil ci-dessous (la flche indique l'effet obtenu sous l'action de concentrations croissantes du compos X) Quelle est parmi les courbes prsentes ci-dessous (reprsentation de Lineweaver-Burk) celle qui correspond cette situation? Justifier votre rponse. S Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 16 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 4.2.6 Supposons que la concentration en 1 composant X soit d'environ 10-4M. Supposons que soient prsents un enzyme A qui a pour ce compos un Km = 10-3 M et un enzyme B qui a pour ce mme compos un Km cent fois plus petit (10-5 M). a. Dans ces conditions par quel enzyme doit-on s'attendre ce que le compos X soit modifi essentiellement ? b. Une multiplication par 10 de la concentration en compos X acclrerait-elle de faon apprciable son attaque par l'enzyme B ? c. Justifiez vos rponses par une brve explication. 4.2.7 La succino-dshydrognase catalyse la raction : -OOC-CH2-CH2-COO- + FAD -OOC-CH=CH-COO- + FADH2 succinate fumarate Pour tudier cette enzyme, on incube, concentration constante denzyme, diffrentes concentrations de succinate et on mesure les vitesses initiales (exprimes en fumarate form par unit de temps) en absence puis en prsence de 2 effecteurs X1 et X2. Les rsultats sont reports dans le tableau suivant : Succinate Vo ( mol/l/min de fumarate) mmol/l sans effecteur effecteur X1 effecteur X2 1 3,3 1,75 2,0 2 5,0 3,00 3,0 4 6,6 4,50 4,0 8 8,0 6,30 4,5 a. Dterminer graphiquement la valeur de Km et de Vmax en absence deffecteur. b. Sur le mme graphique, tracer les rsultats obtenus avec les effecteurs X1 et X2. De quel type deffecteurs sagit-il ? c. Sachant que lun des 2 effecteurs ajouts est le malonate (qui diffre du succinate par un groupement CH2 : -OOC-CH2-COO- ), indiquer lequel des 2 effecteurs X1 ou X2 peut correspondre au malonate. 4.2.8 Soit le diagramme ci-contre (incomplet) d'une cintique enzymatique : a. Complter la figure en indiquant les units et les principaux paramtres des cintiques I et II. (choisir une ordre de grandeur possible pour les units) b. On passe de I la cintique II en ajoutant 4 picomoles (10-12 mole) de produit X la solution enzymatique. De quel type d'inhibition s'agit-il ? Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 17 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 4.3 Enzyme Allostrique 4.3.1 La phosphofructokinase (PFK) catalyse la raction : Fructose 6P + ATP Fructose 1-6 diP + ADP L'activit de la PFK varie en fonction de la concentration en fructose 6P et en ATP de la manire suivante : Quelle est la rgulation par le fructose-6P pour une concentration donne d'ATP? Quel paramtre permet de caractriser la variation d'activit en fonction de la concentration en ATP? Quelles sont les 2 rles de l'ATP pour la PFK ? 4.3.2 Un chercheur tudie une enzyme qui possde 4 sous-units et se comporte de faon michalienne vis--vis de son substrat. Il fait lhypothse quil pourrait sagir dune enzyme allostrique appartenant au systme V. a. Quelle sera lallure de la courbe de saturation de cette enzyme : par un activateur allostrique ? par un inhibiteur allostrique ? b. Quelle sera lallure de la courbe de saturation par le substrat : en prsence dactivateur ? en prsence d inhibiteur ? 4.3.3 Soient trois enzymes diffrents E1, E2 et E3 , qui sont activables dans certaines conditions : a. lactivation de E1 saccompagne dun changement de configuration quaternaire, sans changement de poids molculaire ; b. lactivation de E2 saccompagne dune diminution de poids molculaire de lenzyme; c. lactivation de E3 est contrarie par laddition dune phosphatase . Indiquer les modles dactivation rendant compte de chacune de ces trois situations. Donner un exemple de chacun des modles. 5. Problmes de rvision 5.1 On se propose d'tudier deux protines A et B dont l'importance biologique a t souligne dans le cours de biochimie des protines. On a produit une protine A particulire capable d'interagir avec la protine B. Pour tudier ces deux protines on utilise une approche classique qui consiste soit digrer chacune des protines d'intrt par une ou plusieurs enzymes dont les spcificits de clivage sont connues, soit appliquer des traitements physiques ou chimiques. 5.1.1 tude de la protine A - La protine A est tout d'abord traite par du -mercaptothanol (-ME) puis soumise une lectrophorse monodimensionnelle en prsence de Sodium Dodecyl Sulfate (SDS). Le rsultat de l'lectrophorse est schmatis sur la figure 1A. Enzyme 1 sans sans sans avec avec -ME sans avec sans sans avec kDa 150 50 25 Pistes 1 2 1 2 3 Figure 1A Figure 1B Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 18 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie - La protine A est galement traite (de manire indpendante l'exprience prcdente) par une enzyme E1. Le produit de la digestion enzymatique est galement analys par lectrophorse mono-dimensionnelle en SDS. Cette analyse est effectue dans deux conditions : soit le produit de la digestion enzymatique est analys directement, soit ce produit est trait par du -ME avant d'tre analys. Les rsultats de cette exprience sont schmatiss sur la figure 1B. ATTENTION : (1) la prsence d'une bande un poids molculaire donn signifie qu'au moins un polypeptide de cette masse est prsent. (2) la masse totale de la protine est gale la somme des masses de ses constituants. a. A quoi sert le -ME ? b. Quel est l'acide amin susceptible de gnrer une liaison chimique sensible au -ME ? c. Comment s'appelle la molcule rsultant de la formation de cette liaison chimique sensible au -ME ? d. Interprtez brivement le rsultat de la figure 1A e. Interprtez brivement le rsultat de la figure 1B. f. En fonction de ces rsultats et de vos connaissances de cours, donnez le nom de la famille laquelle appartient la protine A. 5.1.2. tude de la protine B. La protine B est une protine multimrique. On ne considre ici que l'une des sous units de grande taille. Ce monomre est trait par deux enzymes E1 (la mme que celle utilise pour l'tude de la protine A) et E2. Plusieurs protocoles exprimentaux sont raliss dans lesquels soit E1, soit E2, soit les 2 enzymes E1 et E2 sont utiliss (d'abord E2 puis E1). Le produit de la ou des digestion(s) enzymatique(s) est analys par lectrophorse monodimensionnelle en SDS. Les rsultats sont schmatiss sur la figure 2. a. Expliquer brivement le rsultat obtenu sur la piste 1 b. Expliquer brivement le rsultat obtenu sur la piste 2 c. Expliquer brivement le rsultat obtenu sur la piste 3 d. Expliquer brivement le rsultat obtenu sur la piste 4 e. En fonction de ces rsultats et de vos connaissances de cours donnez le nom de la protine B. f. Quel est le nom de l'enzyme E1 ? g. Quel est le nom de l'enzyme E2 ? 5.1.3. tude fonctionnelle des protines A et B. La bande de 50 kDa correspondant la protine A digre par l'enzyme 1 (figure 1B, piste 2) est excise du gel et les fragments protiques contenus dans cette bande sont purifis et analyss. On obtient 2 fragments diffrents f1 et f2. On ralise alors deux colonnes de chromatographie d'affinit contenant des billes sur lesquelles on fixe soit f1 (colonne n1) soit f2 (colonne n2). Ces deux colonnes sont ensuite utilises pour analyser les fragments obtenus par la double digestion enzymatique de la protine B (figure 2, piste 4). Les rsultats obtenus sont schmatiss sur les graphiques de la figure 3 dans lesquels l'axe des ordonnes reprsente les quantits de protines lues de la colonne de chromatographie. a. Que conclure de l'exprience de la figure 3 sur la fonction du fragment f1 de la protine A ? Les protines contenues dans les pics 1, 2 et 1' sont ensuite tudies dans une raction enzymatique dans laquelle on mesure la capacit de ces protines raliser la transformation suivante : ATP (marqu au 32P) ADP + 32P (libre). Pour mesurer cette transformation il est Enzyme 1 sans avec sans avec Enzyme 2 sans sans avec avec kDa 220 143 122 77 21 Pistes 1 2 3 4 Figure 2 Chromatographie daffinit colonne 1 : fragment f1 de A colonne 2 : fragment f2 de A Figure 3 lution spcifique 1 2 1 lution spcifique Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 19 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie possible de quantifier la radioactivit (coups par minute ou "cpm") associe avec le 32P libre. La mme quantit de protine est ajoute dans chaque exprience. Les rsultats sont reprsents dans le tableau suivant : Protines provenant du pic cpm de dpart cpm dans le 32P libre Pas de protine (contrle) 10 000 100 1 10 000 103 2 10 000 7954 b. Que conclure sur la fonction de la protine contenue dans le pic 2 de la protine B ? c. Compte tenu de ces rsultats et de vos connaissances, quel est le nom donn aux fragments f1 et f2 de la protine A ? 1' 10 000 8012 d. Compte tenu de ces rsultats et de vos connaissances, quel est le nom de la molcule isole dans le pic 2 ? e. Comment expliquer la prsence de radioactivit dans le pic 1 ? 5.2 On sintresse une enzyme E, ubiquitaire. dont on souhaite prciser les principales caractristiques biochimiques. 5.2.1 On utilise comme source biologique du tissu musculaire obtenu par biopsie. Dans un premier temps lchantillon est broy et lon obtient un lysat cellulaire. a. Ce lysat est centrifug basse vitesse (1000xg). Le surnageant de cette premire centrifugation est nouveau centrifug 20000xg. Que contient le culot de cette seconde centrifugation ? b. On veut savoir si au moins lun des organites ci-dessus contient lenzyme E. Pour cela, on dispose dune mthode de mesure de lactivit enzymatique dans laquelle la fraction rsultant de la centrifugation moyenne vitesse est mlange avec un substrat. Les rsultats des mesures sont reprsents dans les 3 graphiques ci-dessous : Quelle est linformation apporte par chaque graphique ? c. Compte tenu de lensemble de vos connaissances et des donnes exprimentales, quel est, votre avis, lorganite qui contient lenzyme E ? d. Comment sappelle la mthode utilise pour la mesure de lactivit enzymatique ? 5.2.2. On ralise la mme exprience que celle ralise dans le graphique B ci-dessus en changeant quelques conditions : a. on diminue de moiti la quantit denzyme E. b. on ralise lincubation aprs avoir chauff le lysat cellulaire 100C pendant 30 minutes. c. on ralise lincubation en prsence dun inhibiteur comptitif. Quantit de lysat(ml)1 2 3 4 5 6 71234567Concentration du substrat(M)5 10 15 20 25 30 35pH2 3 4 5 6 7 8B CACahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 20 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie Reprsenter les rsultats obtenus dans les 3 conditions sur les graphiques suivants : condition 2.1 condition 2.2 condition 2.3 NB : la courbe obtenue dans le graphique B a t reproduite pour servir de comparaison. 5.2.3. On veut isoler la protine responsable de cette activit enzymatique. Dans ce but on ralise une analyse biochimique de la fraction rsultant de la centrifugation moyenne vitesse. Le rsultat est prsent dans la figure ci-contre : a. Comment sappelle cette analyse ? b. Sur quel critre sont spares les protines dans le sens horizontal ? c. Sur quel critre sont spares les protines dans le sens vertical ? d. On dcoupe les spots nots de a g et lon mesure lactivit enzymatique spcifique de ces spots. Les rsultats sont prsents sur le graphique suivant : Daprs ces rsultats, quel est le spot qui contient lenzyme E ? Comment expliquer les rsultats observs pour le spot d ? 5.2.4. Pour vrifier lhypothse formule ci-dessus pour le spot d , on ralise une exprience dans laquelle, la protine contenue dans le spot d est soumise plusieurs traitements dans des conditions standard de mesure de lactivit enzymatique : Traitement Rsultat mesure de lactivit pH 8 baisse dactivit incubation pralable avec une enzyme protolytique forte augmentation dactivit incubation pralable avec de laspirine aucun effet Quelles conclusions pouvez-vous en tirer ? 20Concentration du substrat(M)5 10 15 25 30 35Concentration du substrat(M)5 10 15 20 25 30 35Concentration du substrat(M)205 10 15 25 30 35actinepH3 pH10ab cdefga b c e d f g Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 21 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 6. ANNALES DU CONCOURS QCM 2005 1. Parmi les propositions suivantes concernant les liaisons hydrogne, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. Ce sont des liaisons covalentes de faible nergie b. Interviennent dans les interactions entre molcules deau c. Interviennent dans les interactions entre sous-units au sein dune protine oligomrique d. Interviennent dans la stabilisation des hlices aussi bien que des feuillets e. Interviennent dans les interactions entre antigne et anticorps 2. Parmi les propositions suivantes concernant la squence peptidique gly-val-cys-gly-ser-lys-lys-arg-pro-cys-thr-gly indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Les prdictions bioinforma-tiques suggrent une forte probabilit dhlice b. Elle est basique c. Elle peut contenir un pont disulfure d. Elle absorbe fortement dans lultra-violet parce qu'elle contient des rsidus dacides amins aromatiques e. Elle contient des squences rptitives . 3. Parmi les propositions suivantes concernant la liaison peptidique indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Est une liaison ester particulire b. A son niveau, les lectrons sont distribus sur une orbitale molculaire recouvrant les atomes O, C , N c. Prsente des configurations variables en fonction des chanes latrales des acides amins impliqus d. Les configurations CIS et TRANS sont dtermines par langle de torsion autour de la liaison C-N e. Ce sont les valeurs des angles et qui dterminent la conformation spatiale de la chane polypeptidique 4. Parmi les propositions suivantes concernant les feuillets indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Ils sont stabiliss par des liaisons hydrogne b. Ils sont associs des valeurs particulires des angles et Ils participent la constitution des motifs immunoglobuliniques d. Leur prsence dans la structure dune protine est incompatible avec la prsence dhlices e. Les feuillets parallles sont plus stables que les feuillets anti-parallles 5. Parmi les propositions suivantes concernant la proline indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Sa chane latrale contient une fonction alcool b. Sa chane latrale est lie la fois au carbone et lazote c. Cest un acide amin apolaire chane aromatique d. Cest un rsidu lorigine de coudes dans la structure des protines e. Elle est implique dans les squences rptitives de la myosine 6. Parmi les propositions suivantes concernant la fixation de loxygne sur lhmoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Se fait sur la chane latrale dun rsidu dhistidine b. Induit le dplacement de latome de fer par rapport au plan de lhme c. Se fait avec une plus grande affinit sur ltat relch (R) que sur ltat tendu (T) d. Est facilite par la prsence de 2,3 diphospho-glycrate e. Est trs fortement diminue par la prsence de monoxyde de carbone la mme pression partielle que loxygne 7. Parmi les propositions suivantes concernant les mcanismes molculaires de la contraction musculaire, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. La contraction est slectivement dclenche par une diminution de la concentration intracellulaire en ions calcium b. En l'absence de calcium, la troponine et la tropomyosine empchent la fixation de la myosine sur lactine c. Le site de liaison de lactine est localis sur la queue de la myosine d. Cest lhydrolyse de lATP au niveau de la tte de la myosine qui permet la fixation de la myosine sur lactine e. Lhydrolyse de lATP entrane un changement conformationnel au niveau de la tte de la myosine 8. Parmi les affirmations suivantes concernant toute protine enzymatique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle agit faible concentration b. Son action ncessite la prsence dun cofacteur c. Elle est inchange la fin de la raction quelle catalyse d. Elle naffecte pas lquilibre dune raction rversible e. Elle naffecte pas la vitesse laquelle cet quilibre est atteint 9. Parmi les proprits suivantes indiquer celle(s) qui est (sont) attribuables laspirine (acide actylsalicylique) : a. Est un inhibiteur enzymatique irrversible b. Est un inhibiteur enzymatique rversible c. A des proprits anti-infectieuses d. Est un inhibiteur des cyclo-oxygnases (COX) e. Est un inhibiteur des phosphodiestrases 10. Parmi les proprits suivantes indiquer celle(s) qui est (sont) attribuables un anti-inflammatoire non-strodien (AINS) autre que laspirine : a. Est un inhibiteur enzymatique irrversible b. Est un inhibiteur enzymatique rversible c. A des proprits anti-infectieuses d. Est un inhibiteur des cyclo-oxygnases (COX) e. Est un inhibiteur des phosphodiestrases Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 22 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 11. Parmi les proprits suivantes indiquer celle(s) qui nest (sont) attribuables aucun des AINS, aspirine comprise : a. Est un inhibiteur enzymatique irrversible b. Est un inhibiteur enzymatique rversible c. A des proprits anti-infectieuses d. Est un inhibiteur des cyclo-oxygnases (COX) e. Est un inhibiteur des phosphodiestrases QCM 2006 1. Parmi les propositions suivantes concernant les molcules deau, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elles sont apolaires b. Elles forment des liaisons hydrogne entre elles c. Les deux atomes dhydrogne constituent la rgion lectrongative d. Elles ne sont pas ionisables, mme en prsence dun acide fort e. Elles peuvent interagir avec les protines par des liaisons hydrogne. 2. Parmi les propositions suivantes concernant la molcule de myoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle contient des hlices alpha b. Elle prsente une structure fibrillaire c. Elle contient 4 atomes de fer d. Cest une protine monomrique e. Le domaine qui contient lhme est constitu de feuillets bta. 3. Parmi les propositions suivantes concernant lhme de la myoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est form de cinq noyaux pyrrole b. Chaque noyau pyrrole contient un atome dazote c. Lion ferreux dispose de six liaisons de coordination d. Lorsque latome de fer est sous forme ferreuse il peut fixer un ion Ca++ e. Lhme est une structure plane. 4. Parmi les propositions suivantes concernant la molcule dhmoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Contient 4 atomes de fer b. Est constitue de 4 sous-units : 2 sous-units alpah, 1 sous-unit bta et 1 sous-unit gamma c. Les sous-units alpha et bta sont lies par des ponts disulfure d. F fixe 4 molcules de DPG e. Fixe le DPG uniquement dans ltat tendu T. 5. Parmi les propositions suivantes concernant les conditions qui facilitent la fixation de loxygne sur la molcule dhmoglobine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Laugmentation de la pression partielle en O2 b. Laugmentation de la pression partielle en CO2 c. Laugmentation de la pression partielle en CO d. Laugmentation du pH e. Laugmentation de la concentration en DPG. 6. Parmi les propositions suivantes concernant la drpanocytose, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle est caractrise par lexistence dune mutation ponctuelle dans la squence de la chane bta de lhmoglobine b. Elle est caractrise par labsence de sous-unit alpha c. La fixation de loxygne sur lhmoglobine anormale HbS est fortement altre e. La conformation de la dsoxyhmoglobine S est anormale d. Les hmaties falciformes contiennent des polymres de dsoxyhmoglobine S. 7. Parmi les propositions suivantes concernant le site de liaison de lantigne dans une molcule dImmunoglobuline G, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est constitu par lassociation de 3 boucles hypervariables b. Il est constitu par lassociation de 6 boucles hypervariables appartenant aux domaines variables des chanes lourdes c. Il est port par le fragment Fc d. Il y a 2 sites de liaison par molcule dIgG e. Il est dtruit par laction de la papane. 8. Parmi les propositions suivantes concernant lactine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Les filaments dactine constituent les filaments fins du sarcomre b. Lactine G est une protine fibrillaire c. Au moment de la contraction, la zone de filaments fins se raccourcit d. Lactine G possde une activit ATPasique indispensable la contraction musculaire e. Possde un site de liaison pour la tropomyosine 9. Parmi les propositions suivantes concernant le fragment S1 (tte de la myosine), indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est obtenu par dissociation de la molcule de myosine en sous-units laide de SDS b. Il est obtenu par clivage protolytique de la myosine par la trypsine et la papane c. Il est constitu par lassociation des deux chanes lgres de la myosine alors que les chanes lourdes forment la queue de la myosine d. Il possde un site de liaison qui peut fixer de faon comptitive lactine et lATP e. Laddition dion Ca++ induit un changement conformationnel du fragment S1 isol. 10. Parmi les propositions suivantes concernant la rgulation par les ions Ca++ de la contraction musculaire, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Laugmentation en Ca++ cytoplasmique qui dclenche la contraction musculaire est du une entre massive de Ca++ dans la cellule partir du milieu extracellulaire b. Les ions Ca++ se fixent sur la troponine c. La fixation de Ca++ sur la troponine provoque le dplacement de la tropomyosine sur lactine d. Les ions Ca++ activent directement lactivit ATPasique de la myosine et dclenchent ainsi la contraction musculaire Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 23 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie e. Aprs le dclenchement de la contraction, la concentration cytoplasmique en Ca++ diminue du fait de lactivit de la calcium-ATPase du reticulum sarcoplasmique. 11. Parmi les propositions suivantes concernant le rcepteur nicotinique de lacetylcholine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Cest une protine intgrale de la membrane b. Certaines rgions de sa surface ont un caractre hydrophobe c. Cest un canal ionique dont louverture est rgule par les variations du potentiel membranaire d. Il contient 20 hlices transmembranaires qui constituent le pore e. La slectivit ionique est en partie lie lexistence de charges positives portes par des rsidus dacides amins formant la paroi interne du pore. 12. Parmi les propositions suivantes concernant lhlice alpha, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Les chanes latrales sont lextrieur de lhlice b. Elle est stabilise par des liaisons hydrogne c. Elle est caractrise par des valeurs prcises des angles phi et psi d. La proline est lun des acides amins les plus frquents dans les hlices alpha e. C'est la structure secondaire de base des domaines constants des immunoglobulines G. 13. Parmi les propositions suivantes concernant la lysine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Sa chane latrale porte une fonction acide b. Prsente en solution aqueuse une charge globale positive pH 7 c. Prsente en solution aqueuse une charge globale nulle pH 1 d. Contient deux fonctions NH3+ en solution aqueuse pH 7 e. Lorsquelle est insre dans un peptide, la lysine a une chane latrale neutre pH7. 14. Parmi les propositions suivantes concernant la glycine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Possde un carbone asymtrique b. A une chane latrale constitue dun mthyle CH3 c. A une charge globale voisine de 0 en solution aqueuse pH7 d. Est lacide amin le plus frquent dans les coudes bta e. Sa prsence en quantit importante dans une squence peptidique permet de prdire une forte probabilit dhlice alpha. 15. Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui peut (peuvent) sappliquer un cofacteur enzymatique : a. Transporte un substrat de la raction enzymatique b. Complmente un substrat de la raction enzymatique c. Accepte un produit de la raction enzymatique d. Participe la structure dun enzyme e. Rgule lactivit dun enzyme 16. Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) vraie(s) : a. La constante de Michaelis (Km) est gale la concentration de substrat laquelle la vitesse dune raction enzymatique est gale la moiti de la vitesse maximale (Vmax) b. Km est un index de laffinit dun enzyme pour son substrat c. La Vmax dune raction enzymatique est une constante caractristique dun enzyme donn d. Dans la reprsentation de Lineweaver et Burk (graphe en double inverse), lordonne lorigine est gale la Vmax e. Dans le cas dun enzyme allostrique, quelles que soient les conditions exprimentales, lexpression de la vitesse de la raction en fonction de la concentration de substrat est reprsente par une courbe sigmode QCM 2007 1. Dans une colonne de chromatographie par change dions dont la phase fixe est compose de billes charges ngativement, indiquer les protines qui sortent dans les toutes premires fractions : a. Celles qui ont le pI le plus faible b. Celles qui ont le pI le plus lev c. Celles dont le pI est infrieur au pH de la solution dlution c. Celles dont la masse molculaire est la plus leve d. Celles dont la masse molculaire est la plus faible 2. On purifie une protine que lon analyse en lectrophorse PAGE. Sans traitement par le mercaptothanol on obtient une seule bande de 120 kDa et aprs traitement par le mercaptothanol on obtient une seule bande de 60 kDa. Sachant que la protine native a une masse molculaire totale de 240 kDa, indiquer parmi les propositions suivantes concernant la composition en sous-units, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Deux sous-units de 120 kDa associes par des ponts disulfure b. Deux sous-units de 60 kDa associes par des ponts disulfure et une de 120 kDa non associe par des ponts disulfure c. Quatre sous-units de 60 kDa d. Une sous-unit de 120 kDa associe par des ponts disulfure une sous-unit de 60 kDa et une deuxime sous-unit de 60 kDa non associe par des ponts disulfure e. Trois sous-units, une de 120 kDa et deux de 60 kDa. 3. Parmi les propositions suivantes concernant les liaisons hydrogne, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. Elles sont responsables des proprits cohsives de leau b. Dans les protines il nen existe quun seul type, entre lhydrogne de la fonction carboxyle et lazote de la fonction amine c. Elles sont dtruites lors de la dnaturation des protines d. Elles sont responsables de la stabilisation des hlices mais non des feuillets e. Elles interviennent dans les interactions entre sous-units au sein dune protine oligomrique. Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 24 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 4. Parmi les propositions suivantes concernant l'histidine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. Cest un acide amin chane latrale aromatique b. A une chane latrale charge positivement pH 7,0 (pK=6,0) c. Sa chane latrale est dirige vers lextrieur de lhlice d. Intervient indirectement dans la fixation de la molcule doxygne sur la myoglobine e. Contient un cycle dans sa chane latrale 5. Parmi les propositions suivantes concernant la tyrosine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): a. Cest un acide amin chane latrale aromatique b. Contient un noyau indol dans sa chane latrale c. Est neutre en solution aqueuse pH7 d. Absorbe la lumire ultra-violette e. La tyrosine est un rsidu qui intervient dans la rgulation de lactivit de nombreuses protines 6. Les protine-kinases catalysent les ractions de phosphorylation c'est--dire la fixation dun rsidu phosphate. Indiquer sur quel(s) rsidu(s) dacide amin cette fixation peut se faire : a. Mthionine b. Tyrosine c. Tryptophane d. Thronine e. Srine 7. Indiquer, parmi les propositions suivantes concernant les feuillets , celle(s) qui est (sont) exacte(s) a. Les valeurs des angles dans un feuillet diffrent de celles des angles dans une hlice b. Les feuillets antiparallles sont plus stables que les feuillets parallles c. Les feuillets sont stabiliss par des liaisons hydrophobes d. Le motif immunoglobulinmique est majoritairement constitu de feuillets e. Les feuillets antiparallles sont caractriss par des valeurs spcifiques des angles et 8. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la myoglobine celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle contient un pourcentage important dhlices b. Cest un mauvais transporteur parce que son affinit pour lO2 est trop faible c. Elle possde comme lhmoglobine un site de liaison pour le 2,3diphospho-glycrate d. La fixation de la molcule dO2 met en jeu un rsidu de tryptophane e La fixation de la molcule dO2 ne peut se faire que sur le fer sous sa forme ferrique (Fe3+) 9. Indiquer, parmi les propositions suivantes concernant limmunoglobuline G, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Cest un ttramre b. Lanalyse en lectrophorse PAGE aprs rduction par le -mercaptothanol rvle 2 bandes protiques de 25 et 50 kDa c. Chaque chane lgre est associe une autre chane lgre par des ponts disulfure intercatnaires d. Est dissocie en chanes lgres et en chanes lourdes par la papane e. Le fragment Fc reprsente le domaine de reconnaissance de lantigne 10. Indiquer, parmi les propositions suivantes concernant lactine G monomrique, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Cest une protine fibrillaire b. Cest le constituant majoritaire des filaments pais au sein dun sarcomre c. Cest une protine essentiellement constitue de feuillets d. Interagit spcifiquement et directement avec la tte de la myosine e. Interagit spcifiquement et directement avec la tropomyosine 11. Indiquer, parmi les propositions suivantes concernant la contraction musculaire, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle dclenche par laugmentation de la concentration en ion Ca++ cytoplasmique dans le myocyte b. Le calcium dclenche la contraction en se fixant sur un site spcifique sur la molcule dactine c. Le calcium en se fixant sur la tte de la myosine induit un changement de conformation de la molcule de myosine d. Laugmentation de la concentration en ion Ca++ cytoplasmique dclenche le clivage dune molcule dATP au niveau de la tropomyosine e. Le calcium qui dclenche la contraction provient du rticulum endoplasmique. 12. Indiquer, parmi les propositions suivantes concernant le rcepteur nicotinique, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Cest un pentamre b. Cest une protine intgrale de la membrane c. Une analyse par lectrophorse PAGE aprs rduction par le mercaptothanol rvle un ensemble de bandes protiques denviron 10 kDa correspondant aux hlices intra-membranaires d. La fixation de lactylcholine induit la fermeture du pore e. La fixation de lactylcholine induit une rotation des hlices M2 13. Parmi les propositions suivantes concernant les protines enzymatiques, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. elles agissent forte concentration b. elles sont dtruites au cours de la raction quelles catalysent c. elles naffectent pas lquilibre dune raction rversible d. elles augmentent la vitesse dune raction e. elles catalysent une raction chimique donne partir dun ou plusieurs substrats dfinis 14. Parmi les propositions suivantes concernant les protines enzymatiques michaeliennes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. un inhibiteur comptitif provoque une diminution de laffinit apparente dun enzyme pour son substrat b. la formation dun complexe ternaire entre un enzyme, son substrat et un inhibiteur (complexe ESI) se traduit par une diminution de la vitesse maximale (Vmax) de la raction Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 25 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie c. un inhibiteur comptitif se fixe uniquement sur la forme libre (E) dun enzyme d. la fixation dun substrat dans le site actif dun enzyme est assure par des liaisons covalentes e. la constante de Michaelis (Km) est gale la concentration denzyme laquelle la vitesse dune raction est gale la moiti de la vitesse maximale (Vmax) QROC 2007 Des globules rouges (hmaties) sont isols partir de sang de lapin et la fixation de loxygne lhmoglobine est mesure pH 7,2 en fonction de la pression partielle en oxygne. On obtient une courbe de saturation et on mesure une valeur de P50 gale 26 mmHg. Les hmaties sont ensuite homognises et la protine hmoglobine est isole et purifie par diffrentes chromatographies. On tudie la fixation de loxygne sur la protine purifie et on observe une modification de la forme de la courbe de saturation sur les hmaties intactes. 1. Dcrire cette modification 2. Quelle en est la cause ? 3. La P50 est elle modifie et si oui dans quel sens ? 4. Les hmaties intactes sont incubes pH 7,6 et on mesure dans cette condition la courbe de saturation pour loxygne. Pour une pression partielle en oxygne de 26 mmHg, le taux de saturation est-t-il suprieur ou infrieur 50% ? 5. A pH 7,2, on ajoute aux hmaties du monoxyde de carbone de manire obtenir une pression partielle en CO de 2,6 mmHg. Quel est dans ces conditions le taux de saturation en oxygne pour une pression partielle en oxygne de 26mmHg. QCM 2008 1. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant llectrophorse bidimensionnelle celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. La premire dimension est une lectrofocalisation b. Llectrofocalisation se fait en prsence de SDS c. Dans llectrofocalisation, les protines sont spares sur la base de leurs diffrences de vitesse de migration d. Deux protines de mme masse molculaire ne pourront pas tre spares par lectrophorse bidimensionnelle e. Le taux de structures secondaires intervient dans la sparation des protines par lectrophorse bidimensionnelle 2. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la charge globale dune protine, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle est trs majoritairement dtermine par les charges prsentes sur les chanes latrales des rsidus dacides amins b. Elle est nulle un pH gal au pI de la protine c. Deux protines qui ont des pI identiques ne pourront pas tre spares par chromatographie dchange dions d. Dans llectrophorse SDS-PAGE, les protines migrent dautant plus vite que leur pI est lev e. Si dans une protine on transforme par voie chimique les acides aspartiques en asparagines, on induit une diminution du pI. 3. On injecte un antigne A un lapin dont on recueille le srum trois semaines aprs. On se propose de purifier les IgG anti-antigne A produites et pour cela de les sparer des autres protines du srum et des IgG non spcifiques ne reconnaissant pas lantigne A. Indiquer parmi les propositions suivantes la mthode la plus efficace pour purifier ces IgG. a. Une chromatographie par change dions b. Une lectrophorse bidimensionnelle c. Une chromatographie daffinit d. Une filtration sur gel e. Une chromatographie par change dions suivie dune filtration sur gel. 4. Les IgG anti-antigne A - purifies dans la question prcdente - sont incubes en prsence de lantigne A et les complexes IgG/Antigne A forms sont purifis, traits par le b-mercaptoethanol puis analyss par lectrophorse SDS PAGE. On obtient trois bandes protiques de masse molaire 75, 50 et 25 kDa. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant lantigne A, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Lantigne A est une protine b. Lantigne A est une protine forme de deux sous-units de 50 et 25 kDa c. Lantigne A contient au moins une sous-unit de 75 kDa d. Lantigne A contient une seule sous-unit de 50 kDa e. La nature chimique de lantigne A ne peut pas tre dtermine par cette exprience 5. Un peptide a la squence suivante : Gly-Arg-Arg-Val-Trp-Lys-Val-Ser-Ala-Ala Indiquer parmi les propositions suivantes concernant ce peptide celle qui est (sont) exacte(s) : a. Il prsente une charge globale positive pH 7 b. Il porte une seule charge ngative pH 7 c. Il est phosphorylable par une protine-kinase d. On peut dterminer sa concentration en solution par mesure de labsorption de la lumire ultra-violette e. Il contient un rsidu de glycine lextrmit C-terminale Gly = Glycine, Arg = Arginine, Val = Valine, Trp = Tryptophane, Lys = Lysine, Ser = Serine, Ala = Alanine 6. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant lacide glutamique celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il contient cinq atomes de carbone b. Il contient deux atomes dazote c. Il porte une fonction carboxylique dans sa chane latrale d. Sa charge globale est nulle pH 7 e. Il peut participer des liaisons ioniques au sein dune molcule de protine Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 26 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 7. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant lhlice a celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle est stabilise par des liaisons ioniques b. Dans chaque liaison hydrogne implique, cest un atome dazote qui est donneur dhydrogne et un atome doxygne qui est accepteur c. Cest la structure secondaire majoritaire dans la myoglobine d. Cest lhlice que lon trouve dans les segments transmembranaires du rcepteur nicotinique e. Elle contient des taux levs de proline 8. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la protine prion, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Cest une protine allostrique b. La protine prion infectieuse a une squence en acide amin diffrente de celle de la protine prion normale c. La protine prion infectieuse contient beaucoup plus de feuillets bta que la protine prion normale d. La protine prion infectieuse est le rsultat dune mutation dans le gne correspondant e. La conversion de la forme normale en forme infectieuse est facilite par la forme infectieuse de la protine 9. La fixation des molcules doxygne leurs sites de liaison sur la molcule dhmoglobine induit un certain nombre de modifications au sein de la protine. Indiquer parmi les propositions de modifications suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Latome de fer se dplace par rapport au plan de lhme b. La liaison entre latome de fer et lhistidine proximale est rompue c. Lhistidine distale fixe un proton d. Le dimre 11 se dplace par rapport au dimre 22 e. Le site de liaison pour le 2,3 DPG est fortement modifi 10. On mesure la fixation de loxygne sur des hmaties en fonction de la pression partielle en oxygne dans le milieu. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. La courbe obtenue est une hyperbole quilatre b. Mme pour une pression partielle en oxygne trs leve (plus de 10 fois la P50), une fraction importante des molcules dhmoglobine ne fixe pas loxygne c. Pour une pression partielle gale la P50, la moiti des molcules dhmoglobine est sous forme doxyhmoglobine d. En prsence de monoxyde dazote, les hmaties ne peuvent fixer loxygne car lhmoglobine est sous forme de mthmoglobine inactive e. Pour une pression partielle en oxygne trs leve (plus de 10 fois la P50), les molcules dhmoglobine sont quasiment toutes dans ltat R. 11. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. La myosine est la protine constitutive des filaments pais b. La queue de la myosine est constitue de 2 hlices super-enroules c. La queue de la myosine ne contient pas de chane lgre d. La queue de la myosine contient une activit ATPasique e. La queue de la myosine forme des liaisons avec les molcules dactine lorsque la myofibrille est au repos 12. On dispose dune substance pharmacologique qui inhibe spcifiquement la fixation des ions calcium sur la troponine. Parmi les consquences possibles de lapplication de cette substance au muscle squelettique, indiquer celle(s) qui est (sont) possible(s) : a. Le blocage du canal calcium du rticulum endoplasmique b. Le blocage du dplacement de la tropomyiosine sur lactine c. Le blocage de la fixation de la myosine sur lactine d. Le blocage de laugmentation de la concentration en calcium dans le cytoplasme de la cellule musculaire e. Le blocage de lactivit de la calcium-ATPase du rticulum 13. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant le rcepteur nicotinique celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Il est prsent dans la membrane post-synaptique de la cellule musculaire b. Cest un canal cationique c. Chaque rcepteur possde deux sites de fixation pour lactylcholine d. Le rcepteur nicotinique est le canal au travers duquel passent les ions calcium qui, en se fixant sur la troponine, dclenchent la contraction musculaire e. Les auto-anticorps anti-rcepteur nicotinique prsents dans le srum des sujets atteints de myasthnie agissent en inhibant de faon comptitive la fixation de lactylcholine 14. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Une enzyme catalyse une raction chimique donne partir dun ou plusieurs substrats dfinis b. Certaines protines enzymatiques ont besoin dun cofacteur pour acqurir leur proprit catalytique c. Les coenzymes sont des ions inorganiques d. Lquation de Michaelis-Menten est reprsente graphiquement par une courbe sigmode e. Dans certaines conditions, la vitesse maximale (Vmax) dune raction enzymatique varie linairement avec la concentration denzyme 15. Parmi les inhibiteurs suivants indiquer celui (ceux) qui rduit (rduisent) la vitesse maximale (Vmax) dune raction enzymatique : a. Inhibiteur comptitif b. Inhibiteur incomptitif c. Inhibiteur non-comptitif d. Inhibiteur irrversible e. Inhibiteur allostrique (enzyme du systme K) Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 27 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie QCM 2009 1. On se propose de purifier une protine cytosolique (Protine P) partir dun homognat de foie de rat. Pour cela on soumet lhomognat une centrifugation diffrentielle. Indiquer quelle(s) fraction(s) contien(en)t la protine P purifier : a. Le surnageant dune centrifugation 20000g, 20min b. Le culot dune centrifugation 20000g, 10min c. Le culot dune centrifugation 80000g, 1 heure d. Le surnageant dune centrifugation 150000g, 3heures e. Le culot dune centrifugation 150000g, 3heures 2. La fraction la plus riche en protine P est dialyse contre un tampon phosphate 20mM pH7, NaCl 50mM, puis chromatographie sur une rsine changeuse danions. Diverses protines dont la protine P, jusqualors retenues sur la rsine, sont lues par diminution du pH jusqu pH6. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la protine P, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Sa charge globale est nulle pour un pH compris entre 6 et 7 b. Son point isolectrique est suprieur pH7 c. Son point isolectrique est gal pH6 d. Son point isolectrique est compris entre pH6 et pH7 e. Son point isolectrique est infrieur pH6 3. La protine P purifie est analyse par lectrophorse en gel de polyacrylamide SDS. En absence de mercaptothanol, on obtient deux bandes protiques de 50 kDa et 25 kDa et aprs traitement par le mercaptothanol une seule bande de 25 kDa Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la protine P, celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. La protine P est constitue de 3 sous-units identiques b. La protine P est constitue de sous-units de 25 kDa c. La masse molaire de la protine P pourrait tre de 150 kDa d. Au moins deux sous-units sont associes par des ponts disulfure e. Une chromatographie par filtration sur gel est ncessaire pour dterminer la masse molculaire de la protine P 4. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant llectrophorse bidimensionnelle celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Cest une technique au cours de laquelle la charge globale des protines ne varie pas b. Cest une technique qui nest pas influence par ltat de phosphorylation des protines c. Cest une technique qui permet danalyser des protines aussi bien eucaryotes que procaryotes d. Cest une technique au cours de laquelle la sparation des protines en fonction de leur masse ncessite un gradient de SDS e. Cest une technique qui peut servir dtape prparatoire une analyse par spectromtrie de masse 5. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la srine celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Elle contient trois atomes de carbone b. Elle contient un atome de soufre c. Elle porte une fonction ionisable dans sa chane latrale d. Sa charge globale est nulle pH 6 e. Elle est phosphorylable 6. Un peptide dont la squence est la suivante : val-val-glu-gly-arg-trp-ala-gln-leu-trp-phe-val-ala-ala est soumis laction de la trypsine. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant ce peptide celle qui est (sont) exacte(s) : a. Il prsente une charge globale positive pH 7 b. Il contient un rsidu dalanine lextrmit C-terminale c. Laction de la trypsine donne naissance trois peptides d. Laction de la trypsine donne naissance deux peptides ayant chacun une charge globale nulle pH 7 e. Laction de la trypsine donne naissance deux peptides dont un seul absorbe la lumire ultraviolette val = valine, glu = acide glutamique, gly = glycine, arg = arginine, trp = tryptophane, ala = alanine, gln = glutamine, leu = leucine, phe = phenylalanine, 7. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant les coudes, celle(s) qui est (sont) exacte(s) a. Ils permettent des connexions entre structures secondaires b. Quatre rsidus dacide amin sont impliqus dans certains coudes b c. Ce sont des structures rptitives d. Un coude est stabilis par une liaison hydrogne e. Ils contiennent des taux levs de proline 8. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant la structure de la myoglobine, celle(s) qui est (sont) exacte(s) a. Sa structure tertiaire est dtermine par sa structure primaire b. Sa dnaturation par lure 8M nempche pas la liaison de lO2 c. La fixation de lO2 nest pas modifie par un traitement par le mercaptothanol d. Elle contient de nombreux feuillets bta e. Le fer est li au reste de lhme par 6 liaisons de coordination 9. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant lhmoglobine celle(s) qui est (sont) exacte(s) a. Lhmoglobine dsoxygne est trs majoritairement dans ltat tendu T b. Ltat tendu T est stabilis par la fixation du 2,3 DPG c. En absence de 2,3 DPG, lhmoglobine est trs majoritairement dans ltat tendu T d. En absence de 2,3 DPG, lhmoglobine est dans un tat conformationnel haute affinit pour loxygne e. Dans le modle squentiel une molcule dhmoglobine peut contenir la fois des sous units dans ltat T et dautres dans ltat R. Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Protine / 28 Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie 10. On analyse par lectrophorse en gel de polyacrylamide SDS une immunoglobuline G et ses fragments. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) a. Limmunoglobuline en absence de mercaptothanol donne deux bandes protiques de 25 et 50 kDa b. Limmunoglobuline en absence de mercaptothanol donne une seule bande protique de 75kDa c. Limmunoglobuline en prsence de mercaptothanol donne deux bandes protiques de 25 et 50 kDa d. Le fragment Fab en absence de mercaptothanol donne une seule bande protique e. Le fragment Fc en prsence de mercaptothanol donne une seule bande protique 11. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. La troponine est une protine trimrique b. La troponine possde des sites spcifiques pour les ions Ca++ c. La troponine possde un site dinteraction avec la myosine d. La troponine possde une activit ATPasique e. La troponine possde une sous-unit qui interagit directement avec la tropomyosine 12. Lapplication de curare la jonction musculaire induit un blocage spcifique du rcepteur nicotinique. Si dans ces conditions on stimule le nerf moteur, indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) a. Le myocyte ne se contracte pas b. les canaux Ca++ sensibles au voltage de la terminaison nerveuse ne sont pas activs c. les canaux Na+ sensibles au voltage de la membrane plasmique du myocyte ne sont pas activs d. les ions Ca++ sont librs par le reticulum endoplasmique et envahissent le cytoplasme du myocyte e. La libration dactylcholine par la terminaison nerveuse est inhibe 13. Indiquer parmi les propositions suivantes concernant le rcepteur nicotinique de lactylcholine celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Lhlice M2 est la seule hlice portant des rsidus hydrophiles sa surface b. Chaque sous-unit contient 4 hlices transmembranaires c. Chaque rcepteur possde deux sites de fixation pour lactylcholine dans le domaine cytoplasmique de la protine d. Loccupation dun seul des deux sites par une molcule dactylcholine permet louverture du canal e. Dans la myasthnie, les auto-anticorps bloquent la libration dactylcholine

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