Introduction à la génomique structurelle

Nadia El-Mabrouk

Mathieu Lajoie

Rappel – Structure des protéines Structure primaireTIDQWLLKNAKEDAIAELKKAGITSDFYFNAINKAKTVEVNALKNEILK

Structure secondaire

Hélice alpha Feuillet bêta

Rappel – Structure des protéines Structure tertiaire

Conformation d’un seul polypeptide

Rappel – Structure des protéines Structure quaternaire

Plusieurs polypeptides

Classification SCOP

Classes

Folds

Super familles

Familles

All alpha proteinsAll beta proteins Alpha and beta proteins (a/b) Mainly parallel beta sheets (beta-alpha-beta units) Alpha and beta proteins (a+b) Mainly antiparallel beta sheets (segregated alpha and beta regions) Multi-domain proteins (alpha and beta) Folds consisting of two or more domains belonging to different classes Membrane and cell surface proteins and peptides Does not include proteins in the immune system Small proteins Usually dominated by metal ligand, heme, and/or disulfide bridges

Classification SCOPFold: Similarité de structure évidente

Deux protéines ont un repliement (fold) commun si elles ont les mêmes éléments de structure secondaire arrangés de la même façon

N’ont pas nécessairement la même origine évolutive, ni la même fonction.

Classes

Folds

Super familles

Familles

Classification SCOP

Classes

Folds

Super familles

Familles

Super famille: Origine évolutive commune probable

Protéines ayant un faible taux d’identité de séquence, mais dont la structure et la fonction suggèrent une origine évolutive commune

Classification SCOP

Classes

Folds

Super familles

Familles

Famille: Relation évolutive évidente

Identité de séquence supérieure à 30%.

Dans certains cas, de fortes similarités de structure et de fonction permettent d’inclure des protéines ayant un faible taux d’identité de séquence (de l’ordre de 15%)

Pourquoi aligner des structures? Pour des protéines évolutivement éloignées,

la comparaison de séquences ne permet pas d’identifier des similarités de fonction.

Des protéines ayant des séquences complètement différentes peuvent avoir des structures et des fonctions similaires.

Alignement de structures de protéines DALI: Basé sur la comparaison de matrices

de distances 2D. Ces matrices contiennent les distances entre

les carbones alpha à l’intérieur de la protéine. Pour comparer la structure de deux

protéines, on compare leurs matrices de distances 2D.

Exemple

21

3

Mesure de similarité RMSD

Root mean squared distance RMSD Lorsque deux structures sont superposées,

cette mesure est la racine de la somme des distances entre atomes équivalents, au carré.