Whey proteine : Structure d'une protéine

Niveau de structuration des protéines

Les protéines sont constituées d'une ou plusieurs chaînes polypeptidiques, formées par l'assemblage d'acides aminés grâce à des liaisons peptidiques. Il existe quatre niveaux de structuration pour les protéines : primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire.

1. Structure primaire

La structure primaire correspond à la séquence d'acides aminés qui compose la chaîne polypeptidique. Cette séquence donne des informations sur la fonction et les propriétés de la protéine. La liaison entre deux acides aminés est appelée liaison peptidique. Une fois créée, la chaîne se replie pour former une structure plus complexe.

2. Structure secondaire

La structure secondaire concerne la façon dont les chaînes polypeptidiques se replient sur elles-mêmes par l'établissement de liaisons hydrogène entre les groupes amine et carbonyl des différents acides aminés. Il existe deux types principaux de structures secondaires : l'hélice alpha et le feuillet bêta.

• L'hélice alpha est la forme coiled-coil typique, où la chaîne se spirale sur elle-même.
• Le feuillet bêta, en revanche, se compose de plusieurs segments parallèles ou antiparallèles maintenus ensemble par des liaisons hydrogène.

Néanmoins, certaines protéines ne présentent pas de structure secondaire spécifique, c'est-à-dire qu'elles sont constituées de segments qui ne forment ni hélices, ni feuillets. On parle alors de régions non structurées comme les boucles.

3. Structure tertiaire

La structure tertiaire est déterminée par la manière dont les différentes structures secondaires interagissent entre elles et avec les acides aminés situés dans leur environnement. Les interactions qui stabilisent cette structure sont variées : ioniques, hydrophobes, ponts disulfures (entre cystéines)… Cette structuration est très importante pour assurer le bon fonctionnement de la protéine.

Fonctions de la structure quaternaire

Certaines protéines complexes nécessitent plusieurs sous-unités pour exercer leur fonction biologique. Dans ce cas, on parle de structure quaternaire. Les sous-unités peuvent être identiques ou différentes, et interagissent entre elles à travers différentes liaisons (hydrophobes, ioniques, ponts disulfures…). La structure quaternaire est le niveau de structuration ultime d'une protéine.

Protéines structurales

Maintenant que nous avons passé en revue les différents niveaux de structure des protéines, il est nécessaire de mentionner les protéines structurales. Ces protéines ont pour fonction principale de fournir un support structural aux cellules et aux tissus. Parmi les exemples les plus courants, on peut citer les collagènes, l'élastine ou encore la kératine.

Collagène

Le collagène est une famille de protéine fibreuse responsable de la structure et de la solidité des tissus conjonctifs tels que la peau, les tendons et les cartilages. Leur structure se caractérise par la formation d'hélices triple-hélice, où trois chaînes polypeptidiques s'enroulent ensemble pour former un long filament rigide.

Élastine

L'élastine est une autre protéine fibreuse dont la propriété principale est l'élasticité. Elle est notamment présente dans la peau et les vaisseaux sanguins, leur conférant ainsi une capacité à se déformer puis à retrouver leur forme initiale.

Kératine

La kératine est une protéine fibreuse riche en cystéines, responsable de la résistance mécanique des structures telles que les cheveux, les ongles ou encore les plumes. Les nombreuses liaisons covalentes entre les chaînes polypeptidiques engendrent une structure particulièrement solide et résistante.

En résumé

Pour conclure cette fiche explicative sur la structure d’une protéine, voici un récapitulatif :

1. Les protéines sont constituées de chaînes d'acides aminés assemblés par des liaisons peptidiques
2. Il existe quatre niveaux de structuration des protéines :
   • La structure primaire correspond à la séquence d'acides aminés
   • La structure secondaire fait référence aux repliements locaux de la chaîne polypeptidique en hélices alpha, feuillets bêta ou boucles
   • La structure tertiaire décrit l'organisation spatiale globale de la protéine, consécutive aux interactions entre les structures secondaires et les acides aminés du voisinage
   • La structure quaternaire concerne les protéines constituées de plusieurs sous-unités
3. Les protéines structurales ont pour fonction principale de fournir un support structural aux cellules et aux tissus, et se caractérisent souvent par leur résistance mécanique.