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En ce qui concerne la forme tridimensionnelle des protéines Thomas E.Creighton² cite :
" On sait que l'information structurale est contenu dans la séquence primaire, mais nous ne savons pas interpréter cette information. En d'autres termes, nous ne connaissons pas les règles qui régissent le repliement des protéines " et qui cite encore " La conséquence de tout ce qui précède est que si toutes les informations précisant le repliement se trouvent dans la séquence d'acides aminés d'une protéine, il devrait être possible de prédire la structure spatiale finale de toute protéine en ne connaissant que sa séquence primaire. La mise au point d'un tel système prédictif est le Saint Graal du repliement des protéines. Son importance est à la fois fondamentale et appliquée. "
L'anémie à cellules falciformes³ est un des nombreux exemples qui montrent la dépendance de la structure et de la fonction d'une protéine vis-à-vis de la séquence primaire. Le défaut génétique de cette maladie résulte du remplacement d'un acide
glutamique, le sixième à partir de l'amine terminal de la chaîne b par une valine dans l`hémoglobine des globules rouges falciformes. Cette altération de la structure primaire de la globuline place un acide aminé hydrophobe à la surface de la protéine, provoquant l'agrégation de l'hémoglobine désoxygénée et la formation de structures oligarchiques d'ordre supérieure . En conséquence la forme et la déformabilité des globules rouges sont altérées et le flux sanguin à travers les veinules et les capillaires est réduit ou interrompu.
L'implication fondamentale de cet exemple classique est que le remplacement d'un acide aminé par un autre en un site spécifique du polypeptide, peut avoir des effets profonds sur la conformation d'une protéine et causer des altérations drastiques de sa fonction physiologique. Cet exemple illustre bien l'implication de la séquence primaire au niveau de la conformation tridimensionnelle, mais comme il a été écrit plus haut cette information n'est pas encore comprise au niveau de son interprétation.
Tout cela pour dire qu'il n'y a pas de paramètres d'interprétation encore en vue ( paramètres portant les attributs permettant d'élaborer la forme tridimensionnelle ) car c'est au niveau de la séquence primaire des acides aminés que de tels paramètres existeraient. Le modèle mathématique fait mention de l'existence de ce type de paramètres. D'un point de vue théorique il en suggère l'existence au niveau de la séquence primaire. Ces paramètres seraient ceux de la classification numérique des acides aminés et de la classification des couples d'acides aminés, couples qui seraient responsables des angles entre acides aminés. Cela resterait à vérifier afin de confirmer les intéressantes hypothèses soulevées par la théorie mathématique développée dans cet ouvrage .
Le repliement des protéines n'est pas une question de hasard, il y a une organisation qui le régit et cela est spécifié dans l'article de Thomas E. Creighton dans le cas d'une protéine dénaturée qui se renature. Je le cite : " Lors de la dénaturation d'une protéine, les contraintes structurales qui limitent la flexibilité de la chaîne polypeptidique disparais-sent. Chaque liaison peut alors adopter tout angle de rotation possible: les atomes n'oc-cupent pas la même place, et les rotations des liaisons sont pratiquement indépendantes les unes des autres. Les rotations de liaisons dans une chaîne polypeptidique dépliée se produisent rapidement , de 1010 à 1111 fois par seconde, de telle sorte que la chaîne ne conserve pas une conformation unique, mais adopte 1010 à 1111 conformations différentes par seconde. Bien qu'elle soit très rapide, cette fréquence d'interconversion n'est cependant pas suffisante pour représenter toutes les conformations possibles. On peut raisonnablement supposer que chaque résidu d'acides aminés dans une protéine puisse adopter de quatre à dix conformations. Dans une protéine totalement dépliée, de petite taille, de cent résidus par exemple, dans laquelle la conformation de chaque résidu est presque indépendante de la conformation de tous les autres résidus, on pourrait donc trouver de 4100 à 10100 conformations. Leurs apparitions demanderaient de 1049 à 1089 secondes, ou de 1041 à 108 années , plus que l'âge de l'Univers ! En conclusion , il paraît évident que la structure native d'une protéine ne peut être obtenue par la simple recherche au hasard, parmi les conformations possibles. Le repliement d'une protéine doit être orienté sur une voie. " Il y voit aussi que le fait que, des liaisons faibles coopératives stabilisent le repliement, cela confirme de façon concluante que toutes les informations pouvant préciser l'état de repliement se trouvent dans la structure primaire de la protéine.
