Protéine
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2008-06-29T17:50:40Z
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/* Aliments riches en protéines */
[[Image:Myoglobin.png|thumb|200px|Représentation schématique de la [[myoglobine]]. Cette protéine homologue de l'[[hémoglobine]] se lie au [[dioxygène]] au niveau des muscles. Elle est la première dont la [[Structure des protéines|structure]] est résolue par [[cristallographie]] et diffraction des [[rayon X|rayons X]] par Max Perutz et John Kendrew.]]
Une '''protéine''', aussi appelée ''protoïde''<ref>
Remarque : '''''Protide''' désigne aussi une des espèces du [[protium]], une forme d’[[hydrogène]]. Voir [http://www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7302x0377.pdf source: publications IUPAC 2001] {{pdf}}''
</ref>, est une [[macromolécule]] composée par une ou plusieurs [[Séquence biologique|chaîne(s)]] (ou [[Séquence biologique|séquence(s)]]) d'[[acide aminé|acides aminés]] liés entre eux par des [[liaison peptidique|liaisons peptidiques]]. En général, on parle de protéine lorsque la chaîne contient plus de 100 acides aminés. Dans le cas contraire, on parle de [[peptide]]s et de [[polypeptide]]s. Cet usage tend cependant à disparaître au profit du terme ''petite protéine'', utilisé par exemple dans le cas de l'[[ubiquitine]]. L'enchaînement des acides aminés est codé par le [[génome]] et constitue la [[structure primaire]].
== Étymologie ==
Les protéines furent découvertes <!--en 1838--> par le [[chimiste]] [[Hollande|hollandais]] [[Gerhard Mulder]] (1802-1880). Le terme ''protéine'' vient du [[grec ancien]] ''prôtos'' qui signifie ''premier'', ''essentiel''. Ceci fait probablement référence au fait que les protéines sont indispensables à la vie et qu'elles constituent souvent la part majoritaire du poids sec des [[Cellule (biologie)|cellules]].
Une autre théorie, moins probable, voudrait que ''protéine'' fasse référence au [[Mythologie grecque|dieu grec]] [[Protée (mythologie)|Protée]] qui pouvait changer de forme à volonté. Les protéines adoptent en effet de multiples formes et assurent de multiples fonctions. Mais ceci ne fut découvert que bien plus tard, au cours du {{XXe siècle}}.
== Synthèse ==
{{Article détaillé|Synthèse des protéines}}
Les protéines sont assemblées à partir des [[acides aminés]] en fonction de l'information présente dans les [[gène]]s. Leur synthèse se fait en deux étapes :
* La [[transcription (biologie)|transcription]] où la [[séquence d'ADN]] codant le gène associé à la protéine est transcrite en [[ARN messager]]
* La [[traduction génétique|traduction]] où l'ARN messager est traduit en protéine en fonction du [[code génétique]]
L'assemblage d'une protéine se fait donc acide aminé par acide aminé de son extrémité N-terminale à son extrémité C-terminale. Il faut également bien noter qu'un gène n'est pas forcément associé à une seule protéine mais bien souvent à plusieurs.
== Structure ==
{{Article détaillé|Structure des protéines}}
Les protéines sont des objets moléculaires dont la description précise introduit la notion de structures (de manière plus ou moins hiérarchique).
La fonction des protéines est conférée par leur structure tridimensionnelle<ref>aussi appelée structure tertiaire ou structure 3D.</ref>, c'est-à-dire la manière dont les acides aminés sont agencés les uns par rapport aux autres dans l'espace. C'est la raison pour laquelle les méthodes de détermination des structures tridimensionnelles ainsi que les mesures de la dynamique des protéines sont importantes et constituent un champ de recherche très actif. En plus de ces méthodes expérimentales, de nombreuses études portent sur des méthodes informatiques de [[Blue Gene#Emploi de la machine|prédiction de la structure 3D]] à partir de la séquence.
== Fonction ==
{{Article détaillé|Fonction des protéines}}
Les protéines remplissent des fonctions très diverses :
* '''Catalyse''' (ex. : de nombreuses [[enzyme]]s - les [[catalyseur]]s biologiques - sont des protéines)
* '''Transport''' (ex. : l'[[hémoglobine]] transporte l'[[oxygène]] des [[poumon]]s aux organes (voir figure 1))
* '''Communication''' (ex. : de nombreuses [[hormone]]s - comme l'[[insuline]] - sont des protéines et peuvent transporter un message à travers tout l'organisme)
* '''Signalisation''' (ex. : des protéines sont impliquées dans le [[chimiotactisme]])
* '''Reconnaissance''' (ex. : le [[système immunitaire]] possède des protéines spéciales - les [[immunoglobuline]]s - qui permettent la reconnaissance moléculaire de formes « étrangères », c'est-à-dire n'appartenant pas aux formes moléculaires de l'organisme qui les fabrique)
* '''Structure''' (ex. : les protéines du [[cytosquelette]] permettent la consolidation et la mobilité des cellules, comme c'est le cas pour les [[flagelle]]s [[bactérie]]ns)
* Etc.
Les protéines peuvent être considérées comme les outils majeurs du monde vivant à l'échelle moléculaire.
== Phénotype ==
Le plan de fabrication des protéines dépend donc en premier lieu du [[gène]]. Or les gènes ne sont pas identiques d'un individu à l'autre. Dans le cas de l'homme, chaque individu possède un [[génome]] bien à lui (nous ne sommes pas des clones). De plus, dans le cas des êtres vivants [[diploïde]]s, il existe deux exemplaires de chaque gène. Et ces deux exemplaires ne sont pas nécessairement identiques. Un gène existe donc en plusieurs versions d'un individu à l'autre et parfois chez un même individu. Ces différentes versions sont appelées ''[[allèle]]s''. L'ensemble des allèles d'un individu forme le [[génotype]].
Puisque les gènes existent en plusieurs versions, les protéines vont également exister en différentes versions. Ces différentes versions de protéines vont provoquer des différences d'un individu à l'autre : tel individu aura les yeux bleus mais tel autre aura les yeux noirs, ''etc''. Ces caractéristiques, visibles ou non, propres à chaque individu sont appelées le [[phénotype]]. Chez un même individu, un groupe de protéines à [[Structure des protéines|séquence]] similaire et fonction identique est dit [[isoforme]]. Les isoformes peuvent être le résultat de l'[[Épissage#Épissage alternatif|épissage alternatif]] d'un même gène, l'expression de plusieurs allèles d'un gène, ou encore la présence de plusieurs [[Homologie|gènes homologues]] dans le génome.
== Évolution (Théorie) ==
Au cours de l'[[Évolution (biologie)|évolution]], les accumulations de [[Mutation (génétique)|mutations]] ont fait diverger les [[gène]]s entre les [[espèce]]s. De là provient la diversité des protéines qui leur sont associées. On peut toutefois définir des '''familles''' de protéines, elles-mêmes correspondant à des familles de gènes. Ainsi, deux espèces proches ont de fortes chances d'avoir des gènes, et par conséquent des protéines, très similaires.
Cette similarité peut se mesurer en comparant la [[Structure des protéines | séquence]] des protéines. On peut ainsi classer un groupe de protéines par [[homologie]], des plus semblables aux moins semblables. Ainsi, la fonction des protéines divergera au fur et à mesure que la similarité diminuera.
L'analyse des [[Structure des protéines | séquences et des structures]] de protéine a permis de constater que beaucoup s'organisaient en ''domaines'', c'est-à-dire en parties acquérant une structure et remplissant une fonction indépendamment du reste de la protéine. Selon la théorie des [[gène mosaïque|gènes mosaïques]], l'existence de protéines à plusieurs domaines est le résultat de la recombinaison en gène unique de plusieurs gènes originellement individuels.
== Alimentation ==
Dans l'alimentation, les protéines sont désagrégées durant la [[digestion]] à partir de l'[[estomac]]. C'est là que les protéines sont [[hydrolise|hydrolysées]] en [[protéose]]s et [[polypeptide]]s pour fournir des [[acides aminés]] pour l'[[Organisme vivant|organisme]], y compris ceux que l'organisme n'est pas capable de synthétiser. Le [[Pepsine|pepsinogène]] est converti en [[pepsine]] quand il arrive au contact avec l'[[acide chlorhydrique]]. La [[pepsine]] est la seule [[enzyme protéolytique]] qui digère le [[collagène]], la principale protéine du [[tissu conjonctif]]. La plupart de la digestion des protéines a lieu dans le [[duodénum]].
Presque toutes les protéines sont absorbées quand elles arrivent dans le [[jéjunum]] et seulement 1% des protéines ingérées se retrouvent dans les [[fèce]]s. Certains acides aminés restent dans les [[épithélium|cellules épithéliales]] et sont utilisés pour la synthèse de nouvelles protéines, y compris certaines protéines [[intestin]]ales, constamment digérées, recyclées et absorbées par l'[[intestin grêle]].
==Aliments riches en protéines==
{{Article détaillé|Nourriture}}
* [[légume sec|légumes secs]] (soja, lentilles, haricots secs par exemple ; également riches en [[fer]]), et céréales complètes,
* [[produits laitiers]] concentrés ou secs (fromages par exemple ; également riches en [[calcium]] et [[vitamine B]]),
* [[Viande]], [[poisson]], [[Œuf (cuisine)|œuf]] (également riches en [[fer]]),
* [[Pain]], [[Pâtes alimentaires|pâtes]], [[riz]], autres [[céréale]]s (également riches en [[glucide]]s, [[vitamine B]], [[minéraux]], [[Fibre alimentaire|fibres]]).
* [[Fruits secs]] et [[oléagineux]] (amandes, cacahouètes (arachides), noisettes, noix, noix de cajou, pignons, pistaches : entre 15 et 30% de protéine)
== Bibliographie ==
* {{fr}} Lubert Stryer, Jeremy Mark Berg, John L. Tymoczko (trad. Serge Weinman), ''Biochimie'', Flammarion, « Médecine-Sciences », Paris, 2003, 5{{e}} éd. {{ISBN|2-257-17116-0}}.
* {{fr}} Carl-Ivar Brändén, John Tooze (trad. Bernard Lubochinsky, préf. Joël Janin), ''Introduction à la structure des protéines'', De Boeck Université, Bruxelles, 1996 {{ISBN|2-804-12109-7}}.
== Notes et références ==
{{Références | colonnes = 2}}
== Voir aussi ==
{{Autres projets|
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b=| <!--Wikilivre-->
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q=| <!--Wikiquote-->
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}}
<div style='-moz-column-count:2; -moz-column-gap:10px;'>
* [[Acide aminé]]
* [[Biophysique]]
* [[Protéomique]]
* [[Aquaporine]]
* [[Peptide]]
* [[Hétéroprotéine]]
* [[Polypeptide]]
* [[Protéine de Rieske]]
* [[Transporteur lysosomal d'acide aminé]]
* [[Calcul réparti]]
* [[Folding@Home]] et son égal français [[Proteins@home]]
* '''Classes de protéines''' :
** [[Protéine fibreuse]]
** [[Protéine globulaire]]
* [[Protéinémie]] et [[Électrophorèse des protéines]]
* [[Structure des protéines]]
* [[Synthèse des protéines]]
</div>
== Liens externes ==
*{{en}} [http://predictor.scripps.edu Projet Predictor] Un logiciel de calcul partage qui utilise la plateforme BOINC, pour etudier le repliement des proteines.
*{{en}} [http://mrs.cmbi.ru.nl Serveur MRS] Un serveur de banques de données biologiques, où l'identification d'une entrée dans la banque PDB permet de visualiser la structure à l'écran, en mode dynamique (voyez par exemple ce que produit une recherche dans la banque PDB des entrées correspondant à la trypsine.
* {{en}} [http://biology.polytechnique.fr/proteinsathome Proteins@home] Un projet à grande échelle pour étudier le repliement des protéines, auquel vous pouvez participer avec votre ordinateur.
{{Protéine}}
{{Portail|Biochimie|Biologie cellulaire et moléculaire}}
[[Catégorie:Protéine|*]]
{{lien BA|en}}
{{Lien AdQ|ru}}
{{Lien AdQ|uk}}
{{Lien BA|zh}}
[[af:Proteïen]]
[[ar:بروتين]]
[[az:Zülal]]
[[bg:Белтък]]
[[bn:প্রোটিন]]
[[bs:Bjelančevine]]
[[ca:Proteïna]]
[[cs:Bílkovina]]
[[da:Protein]]
[[de:Protein]]
[[el:Πρωτεΐνη]]
[[en:Protein]]
[[eo:Proteino]]
[[es:Proteína]]
[[et:Valgud]]
[[eu:Proteina]]
[[fa:پروتئین]]
[[fi:Proteiini]]
[[fo:Protein]]
[[gl:Proteína]]
[[he:חלבון]]
[[hr:Bjelančevine]]
[[hu:Fehérje]]
[[id:Protein]]
[[io:Proteino]]
[[is:Prótín]]
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[[ja:タンパク質]]
[[ka:ცილები]]
[[ko:단백질]]
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[[nl:Proteïne]]
[[nn:Protein]]
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[[nov:Proteine]]
[[oc:Proteïna]]
[[om:Protein]]
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[[zh-min-nan:Nn̄g-pe̍h-chit]]