Structure et Fonction des Protéines 2 3 crédits 24 heures de cours Amphi 2 12 janvier-> 4 mars 8 heures de TP Bio Cell : 8 / 26 mars Bioch : 29 mars 23 avril Responsable Jean-Pierre Duneau jean-pierre.duneau@univmed.fr

Structure et Fonction des Protéines 2 3 crédits 24 heures de cours (12 jan-> 4 mars)‏ I Modifications post-traductionnelles des protéines Pr. Assou El-Battari 14 heures Les Mardi à 14h00 + jeudi 4/03 à 8h00 II Relation Structure-Dynamique-fonction Jean-Pierre Duneau 10 heures Les Jeudi à 8h sauf le 28/01 -> Mercredi 27/01

Maturation structurale et fonctionnelle des protéines 1- Régulation de la traduction des protéines. Rappels 2- Modifications co- et post-traductionnelles La glycosylation 2.1: Les glucides (Rappel) 2.2: La N-glycosylation (modification co-traductionnelle) 2.3: La O-glycosylation (modification post-traductionnelle) 3- Formation des protéoglycanes et glycosaminoglycanes Synthèse de l'héparine et de l'acide hyaluronique 4- Anchrage GPI des protéines membranaires (Glypiation) 5- Autres modifications co- et post-traductionnelles 5.1: Formation des ponts disulfures 5.2: Clivage protéolytique. Exemple des facteurs de coagulation 5.3: Amidation, acylation, sulfatation, phosphorylation

1- Régulation de la traduction des protéines. Rappels

Flippase PP-Dol UDP-GlcNAc Dolicholphosphate N-acétylglucosamine phosphotransférase UMP GlcNAca-PP-Dol UDP-GlcNAc N-acétylglucosaminyl diphosphodolichol N-acétylglucosaminyltransférase UDP CYTOPLASME GlcNAcb1- 4GlcNAca-PP-Dol GDP-Man Dolichol diphosphochitobiose mannosyltransférase GDP Manb1 - 4GlcNAcb1- 4GlcNAca-PP-Dol 4(GDP-Man) Glycolipide a-mannosyltransférases 4GDP Mana1 - 2Mana1 Mana1 6 Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAca-PP-Dol 3 Mana1 – 2Mana1 Dol-P-Man glycolipide a-mannosyltransférase Flippase Mana1 - 2Mana1 6 Mana1 3 Glycolipide a-glucosyltransférase RETICULUM Mana1 - 2Mana1 6 Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAca-PP-Dol 3 Glca1 - 2Glca1 - 3Glca1 - 3Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1

P-Dol UDP-GlcNAc Dolicholphosphate N-acétylglucosamine phosphotransférase UMP GlcNAca-PP-Dol UDP-GlcNAc N-acétylglucosaminyl diphosphodolichol N-acétylglucosaminyltransférase UDP GlcNAcb1- 4GlcNAca-PP-Dol GDP-Man Dolichol diphosphochitobiose mannosyltransférase GDP cytoplasme Manb1 - 4GlcNAcb1- 4GlcNAca-PP-Dol 4(GDP-Man) Glycolipide a-mannosyltransférases 4GDP RE Mana1 6 Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAca-PP-Dol 3 lumière Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 4(Manb-P-Dol) Mana1 – 2Mana1 Dol-P-Man glycolipide a-mannosyltransférase 4Dol-P 6 Mana1 3 Mana1 - 2Mana1 6 Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAca-PP-Dol 3 Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 3(Glcb-P-Dol) Glycolipide a-glucosyltransférase Mana1 - 2Mana1 3Dol-P 6 Mana1 3 6 Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAca-PP-Dol 3 Mana1 - 2Mana1 Glca1 - 2Glca1 - 3Glca1 - 3Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 Peptide-(Asn-X-Ser/Thr) Mana1 - 2Mana1 oligosaccharidyltransférase 6 Mana1 3 PP-Dol 6 Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAcb-Asn.peptide 3 Mana1 - 2Mana1 Glca1 - 2Glca1 - 3Glca1 - 3Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 R Mannosyl-oligosaccharide a-glucosidase I 1 Glc a-glucosidase II 1 Glc UDP-Glc:a1,3glucosyltransférase Mana1 - 2Mana1 6 Mana1 3 UDP UDP-Glc Mana1 - 2Mana1 6 Mana1 3 6 Manb1 - R 3 6 Manb1 - R 3 Mana1 - 2Mana1 Mana1 - 2Mana1 Glca1 - 3Mana1 - 2Mana1 -2Mana1 Glc Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 a-glucosidase II Mana1 - 2Mana1 1 Man Mannosyl-oligosaccharide 1,2-a-mannosidase IA 6 Mana1 3 6 Manb1 - R 3 Mana1 Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 Figure 1 : Biosynthèse des N-glycannes dans le RE

Golgi ER proteasome P P P P P Sec61 cx ERGIC-53 EDEM EDEM G II (disulphide isomerase) protein folding on/off calnexin Golgi cx G II a-glucosidase II P ERGIC-53 EDEM P glucosyl- transferase P mannosidase other chaperones ER Glc P EDEM Glc a-glucosidase I & II Glc Man Man P Sec61 proteasome

GnT V GnT VI GnT II GnT III GnT IV GnT I GlcNAcb1 GlcNAcb1 GlcNAcb1 6 4 Mana1 3 GnT VI GnT II 6 4Manb1 - 4GlcNAcb1 - 4GlcNAcb1 - Asn 3 GnT III GlcNAcb1 GnT IV GlcNAcb1 6 4 Mana1 3 GnT I

6 Manb1 - R 3 Mana1 Manb1  R GlcNAcb1-2Mana1 GlcNAcb1 - 4Manb1 - R,R ’ 4GlcNAcb1- 4GlcNAcb-Asn-peptide Fuca1 Manb1 - R,R ’ Manb1 - R, R ’ Manb1  R,R ’ 2 GlcNAcb1 4 GlcNAcb1- 2Mana1 GlcNAcb1 - 4Mana1 R ’ GnT III GnT V GnT IV GnT VI Mannosyl-oligosaccharide1,3-1,6-a-mannosidase II GnT II GnT I Glycoprotéine-6-a-L-fucosyltransférase Mannosyl-oligosaccharide1,3-1,6-a-mannosidase III Figure 4 : Action des GnTs dans la biosynthèse des N-glycannes. R= 4GlcNAcb1 -4GlcNAcb-Asn.peptide, R ’= Mana1 - 2Mana1 - 2Mana1 Mana1 - 2Mana1 Mannosyl-oligosaccharide 1,2-a-mannosidase IB 4GlcNAcb1- 4GlcNAcb-Asn-peptide.