Aperçu des sections
Objectifs d’apprentissage
À la fin de ce cours, l’apprenant doit:
- Comprendre la complexité du repliement tridimensionnelle des protéines,
- Méthode d’obtention d un cristal de protéine
- Méthode de dénaturation et techniques de séparation, de dosage et d’identification des protéines.
- Identification des protéines extraites à partir d’un tissu ou d’un fluide biologique
- Utilisation des banques de données protéiques.
- Séparation des protéines et la quantification des variations de leur taux
d’expression en fonction de leur environnement.
- Techniques (biochimiques et génétiques) de mise en évidence des interactions protéiques.
Description du cours
Matière: Protéomique.
UE: Unité d’enseignement fondamentale.
Spécialité: Biologie Moléculaire et Cellulaire (Master 1).
Semestre: 2
Crédit: 6
Coefficient: 3
Ce cours est destiné aux étudiants de Master 1 immunotoxicologie, il contient quatre chapitres qui couvrent les trois volets de la protéomique, structurale, analytique et fonctionnelle.
- Le premier chapitre appartient à la protéomique structurale avec la determination de la structure spatiale des protéines par cristallographie à rayons x.
- les deuxième et troisième chapitres couvrent la protéomique analytique avec les techniques suivantes:
—> Le SDS-PAGE et le western blotting qui permettent l’étudie de l’expression des protéines d’un organisme vivant;
—> l’électrophorèse 2D et la spectrométrie de masse qui permettent l’identification des protéines d’un organisme vivant.
- Le quatrième chapitre couvre la protéomique fonctionnelle avec les techniques qui permettent la mise en évidence des interaction des protéines. Nous verrons:
—> L’approche génétique avec le double hybride;
—> L’approche biochimique avec la co-immunoprécipitation et la chromatographie d’affinité;
—> L’approche imagerie par immunofluorescence avec le FRET (Fluorescence Resonence Energy transfert).
Pré-requis
- Liaisons chimiques (hydrogènes, ponts disulfures...)
- Structures des acides aminés
- Molécules amphotères et tampons biologiques.
- Techniques biochimiques et immunologiques
Chapitre 1 -Cristallographie a rayons x
- Ce cours commence par une petite introduction à la protéomique suivi d’une présentation de ses différentes visions, à savoir:
La protéomique structurale, analytique et fonctionnelle.
- Le premier chapitre porte sur la protéomique structurale. Ce cours entreprend la cristallographie rayons x, une technique qui étudie la structure 3D des protéines.
- Tout d abord nous allons commencer par des rappels sur la structure 3D d’une protéine, ensuite nous allons définir la notion du cristal d’une manière générale, la découverte des rayons x et des premières structures cristallines, le rayon, l’onde et ses grandeurs caractéristiques, le spectre électromagnétique après quoi nous passerons à la cristallographie des protéines.
- Pour étudier la structure cristalline d une protéine, il faut d’abord obtenir un cristal de protéine. L étape suivante est donc d’étudier la technique d’obtention d’un cristal de protéine par la méthode de la goutte pendante.
- Nous verrons par la suite le diagramme de phase qui décrit la transition de phase de la matière, de l état liquide à l état solide.
- Nous verrons la loi de Thomson qui décrit le principe de diffraction des rayons x par les atome. Enfin, nous procéderons à la loi de Bragg et la résolution de la phase dont le but est d’interpréter le profil de diffraction.
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Glossaire du chapitre 1
Chapitre 2 -SDS-PAGE/WB
- Extraction et dosage des protéines
- SDS-PAGE
- Isotachophorèse,
- Tami moléculaire,
- western blotting
- Transfert sur membrane PVDF,
- blocage des sites d’interactions non spécifiques,
- Immunomarquage,
- Révélation par chimiluminescence.
Activité d apprentissage
Travaux pratiques
Il est très recommandé d’effectuer ce test. Il a pour but de vous orienter dans vos révisions en insistant sur les points essentiels du cours.
Glossaire chapitre 2
Ce lien explique les étapes de dépôt, migration, transfert des protéines sur la membrane de nitrocellulose.
Le blocage des sites non spécifiques de fixation sur la membrane, le marquage immunologique (AcI et ACII) et enfin la révélation des protéines par chimiluminescence.
Chapitre 3 -Electrophorese 2D/Spectrométrie de masse
- Electrophorese 2D
- SDS-PAGE,
- Sources d’ion (Désorption Ionisation Laser Assistée par Matrice « MALDI », électrospray ionisation « ESI »)
- Analyseurs (Time of Flight « TOF », quadripôle).
Vérifions nos acquis
Glossaire chapitre 3
Chapitre 4 -Proteomique fonctionnelle, interaction des proteines
Méthodes de mise en évidence des interactions protéine-protéine
ـ Approche biochimique
- Approche génétique
- Approche par immunofluorescence
La réalisation de ce test est obligatoire
Glossaire chapitre 4
Travail en groupe
Le lien explique la technique du FRET et ses applications dans la mise en évidence de l’interaction des protéines
RDV avec votre enseignant
- Rappel des notions AC monoclonaux et polyclonaux.
- Marquage immunologique direct et indirect.
- protocol standard du marquage immunologique.
- Définition de la fluorescence.
- Le diagramme de Jablonski.
- L’observation au microscope confocal à balayage laser.
Références bibliographiques
- Abou Chakra OR; Sutra J.P; Demey Thomas E; Vinh J; Lacroix G; Poncet P. Proteomic analysis of major and minor allergens from isolated pollen cytoplasmic granules. J.Proteome.Res 2012; 11: 1208- 16.
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- Chekour L. Éléments de diffraction des rayons x et travaux pratiques. Université Frères Mentouri. Constantine.
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- JBS Kit d’initiation à la cristallisation des protéines. Jena Bioscience, 2009.
- Mouls L; Subra G; Aubagnac J.L; Martinez J; Enjalbal C. Tandem Mass Spectrometry of amidated peptides.J. Mass Spectrom,2006,41, 1470-1483.
- Mouls L; Aubagnac J.L; Martinez J; Enjalbal C. Low energy peptide fragmentation on an ESI-Q-TOF type mass spectrometer.J. Prot.Res. 2007, 6, 1378-1391.
- Palli Carmen. L’approche protéomique et ses applications. Sectiunea genetica si biologie moleculara. 2007.
- Rusconi F; (2009): Manuel de spectrométrie de massa à l'usage des biochimistes. Ed. Tech et doc. Lavoisier.
- Shevchenko A; Wilm M; Vorm O; Mann M. Spectometric sequencing of protein silver- stained polyacrylamide gels. Ann. Chem 1996; 68: 850-8.