Fiche 45 • Stabilité des protéines
107
3. EFFET DU PH
Des variations de pH modifient les charges électriques portées par les chaînes latérales
ionisées (Fiche 8). On conçoit aisément que de fortes variations de pH peuvent dénaturer
la protéine lorsque ces chaînes latérales participent à sa stabilisation. Ainsi, la plupart des
protéines sont dénaturées pour des valeurs de pH inférieures à 5 (protonation des groupes
carboxylate des résidus aspartate et glutamate) ou supérieures à 10 (déprotonation du
groupe ε-NH 3
+
des résidus lysine, mais aussi de la fonction phénol des résidus tyrosine).
4. EFFET DES AGENTS DÉNATURANTS
Diverses molécules sont capables de dénaturer les protéines. Elles sont classées en trois
grandes catégories en fonction de leur mode d’action. On trouve :
• Les agents chaotropiques comme l’urée ou le chlorure de guanidinium. Utilisés à des
concentrations élevées (6 à 8 mol.L –1 ), ils désorganisent la structure de l’eau, disloquent les liaisons hydrogène, affaiblissent les interactions hydrophobes et augmentent
la solubilité de tous les groupements, polaires ou apolaires.
H H 2 2 N N
H H 2 2 N N
O O
H 2 N
H 2 N
NH 2
+
Cl
–
Chlorure de
guanidinium
Urée
• Les thiols comme le 2-mercaptoéthanol (ou β-mercaptoéthanol) ou le dithiothréitol (DTT).
2-mercaptoéthanol
Dithiothréitol
CH 2
CH 2
HO
SH
CH 2
CH 2
HO
HO
H
H
HS
SH
Ces thiols réduisent les ponts disulfure formés entre des paires de résidus cystéine :
O
O
NH
HN
HC
HC
C
C
H 2
H 2
S
S
O
NH
HC
C
H 2
SH
O
HN
HC
C
H 2
HS
+
CH 2
CH 2
HO
SH
Pont disulfure rompu
+ 2-Mercaptoéthanol oxydé
2
CH 2
CH 2
HO
S
CH 2
CH 2
H
O
S
Pont disulfure Cys-Cys
+ 2-Mercaptoéthanol réduit
• Les détergents comme le dodécylsulfate de sodium (SDS, ou laurylsulfate de sodium).
La chaîne carbonée du SDS s’associe avec les chaînes latérales apolaires (Leucine,
Valine, Phénylalanine, etc.) et la partie ionisée (sulfonate chargé négativement) entre
en contact avec le milieu aqueux. Ce détergent désorganise l’intérieur hydrophobe des
protéines et donc déstabilise l’ensemble de la structure protéique.
Dodécylsulfate de sodium
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 3
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
O
O
O
O
S
–
Na
+
9782100724185-Livre.indb 107
20/05/15 19:11
107
3. EFFET DU PH
Des variations de pH modifient les charges électriques portées par les chaînes latérales
ionisées (Fiche 8). On conçoit aisément que de fortes variations de pH peuvent dénaturer
la protéine lorsque ces chaînes latérales participent à sa stabilisation. Ainsi, la plupart des
protéines sont dénaturées pour des valeurs de pH inférieures à 5 (protonation des groupes
carboxylate des résidus aspartate et glutamate) ou supérieures à 10 (déprotonation du
groupe ε-NH 3
+
des résidus lysine, mais aussi de la fonction phénol des résidus tyrosine).
4. EFFET DES AGENTS DÉNATURANTS
Diverses molécules sont capables de dénaturer les protéines. Elles sont classées en trois
grandes catégories en fonction de leur mode d’action. On trouve :
• Les agents chaotropiques comme l’urée ou le chlorure de guanidinium. Utilisés à des
concentrations élevées (6 à 8 mol.L –1 ), ils désorganisent la structure de l’eau, disloquent les liaisons hydrogène, affaiblissent les interactions hydrophobes et augmentent
la solubilité de tous les groupements, polaires ou apolaires.
H H 2 2 N N
H H 2 2 N N
O O
H 2 N
H 2 N
NH 2
+
Cl
–
Chlorure de
guanidinium
Urée
• Les thiols comme le 2-mercaptoéthanol (ou β-mercaptoéthanol) ou le dithiothréitol (DTT).
2-mercaptoéthanol
Dithiothréitol
CH 2
CH 2
HO
SH
CH 2
CH 2
HO
HO
H
H
HS
SH
Ces thiols réduisent les ponts disulfure formés entre des paires de résidus cystéine :
O
O
NH
HN
HC
HC
C
C
H 2
H 2
S
S
O
NH
HC
C
H 2
SH
O
HN
HC
C
H 2
HS
+
CH 2
CH 2
HO
SH
Pont disulfure rompu
+ 2-Mercaptoéthanol oxydé
2
CH 2
CH 2
HO
S
CH 2
CH 2
H
O
S
Pont disulfure Cys-Cys
+ 2-Mercaptoéthanol réduit
• Les détergents comme le dodécylsulfate de sodium (SDS, ou laurylsulfate de sodium).
La chaîne carbonée du SDS s’associe avec les chaînes latérales apolaires (Leucine,
Valine, Phénylalanine, etc.) et la partie ionisée (sulfonate chargé négativement) entre
en contact avec le milieu aqueux. Ce détergent désorganise l’intérieur hydrophobe des
protéines et donc déstabilise l’ensemble de la structure protéique.
Dodécylsulfate de sodium
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 3
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
O
O
O
O
S
–
Na
+
9782100724185-Livre.indb 107
20/05/15 19:11