Nucléoprotéine - Nucleoprotein
Les nucléoprotéines sont toutes les protéines qui sont structurellement associées à des acides nucléiques , qu'il s'agisse d' ADN ou d' ARN . Les nucléoprotéines typiques comprennent les ribosomes , les nucléosomes et les protéines virales de la nucléocapside .
Structures
Les nucléoprotéines ont tendance à être chargées positivement, facilitant l'interaction avec les chaînes d'acides nucléiques chargées négativement. Les structures tertiaires et les fonctions biologiques de nombreuses nucléoprotéines sont comprises. Les techniques importantes pour déterminer les structures des nucléoprotéines comprennent la diffraction des rayons X , la résonance magnétique nucléaire et la microscopie cryoélectronique .
Virus
Les génomes viraux (soit ADN ou ARN ) sont extrêmement serrés dans la capside virale . De nombreux virus ne sont donc guère plus qu'une collection organisée de nucléoprotéines avec leurs sites de liaison pointant vers l'intérieur. Les nucléoprotéines virales structurellement caractérisées comprennent la grippe , la rage , Ebola , Bunyamwera , Schmallenberg , Hazara , la fièvre hémorragique de Crimée-Congo et Lassa .
Désoxyribonucléoprotéines
Une désoxyribonucléoprotéine (DNP) est un complexe d'ADN et de protéine. Les exemples prototypiques sont les nucléosomes , complexes dans lesquels l' ADN génomique est enroulé autour d' amas de huit protéines histones dans les noyaux des cellules eucaryotes pour former la chromatine . Les protamines remplacent les histones lors de la spermatogenèse.
Les fonctions
Les désoxyribonucléoprotéines les plus répandues sont les nucléosomes , dont le composant est l'ADN nucléaire . Les protéines associées à l'ADN sont les histones et les protamines ; les nucléoprotéines résultantes sont localisées dans les chromosomes . Ainsi, le chromosome entier , c'est - à- dire la chromatine chez les eucaryotes, est constitué de telles nucléoprotéines.
Dans les cellules eucaryotes, l'ADN est associé à une masse à peu près égale de protéines histones dans un complexe nucléoprotéique hautement condensé appelé chromatine . Les désoxyribonucléoprotéines dans ce type de complexe interagissent pour générer un complexe régulateur multiprotéique dans lequel l'ADN intermédiaire est bouclé ou enroulé. Les désoxyribonucléoprotéines participent à la régulation de la réplication et de la transcription de l'ADN.
Les désoxyribonucléoprotéines sont également impliquées dans la recombinaison homologue , un processus de réparation de l'ADN qui semble être presque universel. Une étape intermédiaire centrale dans ce processus est l'interaction de plusieurs copies d'une protéine recombinase avec un ADN simple brin pour former un filament DNP. Les recombinases employées dans ce processus sont produites par les archées (recombinase RadA), par les bactéries (recombinase RecA) et par les eucaryotes de la levure à l'homme ( recombinases Rad51 et Dmc1 ).
Ribonucléoprotéines
Une ribonucléoprotéine (RNP) est un complexe d' acide ribonucléique et de protéine de liaison à l'ARN . Ces complexes font partie intégrante d'un certain nombre de fonctions biologiques importantes qui incluent la transcription, la traduction et la régulation de l'expression des gènes et la régulation du métabolisme de l'ARN. Quelques exemples de RNP incluent le ribosome , l'enzyme télomérase , les ribonucléoprotéines de la voûte , la RNase P , le hnRNP et les petits RNP nucléaires ( snRNP ), qui ont été impliqués dans l' épissage pré-ARNm ( spliceosome ) et sont parmi les principaux composants du nucléole . Certains virus sont de simples ribonucléoprotéines, contenant une seule molécule d'ARN et un certain nombre de molécules protéiques identiques. D'autres sont des complexes de ribonucléoprotéine ou de désoxyribonucléoprotéine contenant un certain nombre de protéines différentes, et exceptionnellement plus de molécules d'acide nucléique. Actuellement, plus de 2000 RNP peuvent être trouvés dans la banque de données de protéines RCSB (PDB). De plus, la base de données d'interface protéine-ARN (PRIDB) possède une collection d'informations sur les interfaces ARN-protéine basée sur des données tirées de la PDB. Certaines caractéristiques communes des interfaces protéine-ARN ont été déduites sur la base de structures connues. Par exemple, la RNP dans les snRNP a un motif de liaison à l'ARN dans sa protéine de liaison à l'ARN. Les résidus d' acides aminés aromatiques dans ce motif entraînent des interactions d'empilement avec l'ARN. Les résidus de lysine dans la partie hélicoïdale des protéines de liaison à l'ARN aident à stabiliser les interactions avec les acides nucléiques. Cette liaison d'acide nucléique est renforcée par l' attraction électrostatique entre les chaînes latérales positives de la lysine et les squelettes négatifs de phosphate d' acide nucléique . De plus, il est possible de modéliser les RNP par calcul. Bien que les méthodes informatiques de déduction des structures RNP soient moins précises que les méthodes expérimentales, elles fournissent un modèle approximatif de la structure qui permet de prédire l'identité des acides aminés et des résidus nucléotidiques significatifs. De telles informations aident à comprendre la fonction globale de la RNP.
« RNP » peut également faire référence à des particules de ribonucléoprotéine . Les particules de ribonucléoprotéine sont des foyers intracellulaires distincts pour la régulation post-transcriptionnelle . Ces particules jouent un rôle important dans la réplication du virus de la grippe A . Le génome viral de la grippe est composé de huit particules de ribonucléoprotéine formées par un complexe d' ARN de sens négatif lié à une nucléoprotéine virale. Chaque RNP porte avec elle un complexe d' ARN polymérase . Lorsque la nucléoprotéine se lie à l' ARN viral , elle est capable d'exposer les bases nucléotidiques qui permettent à la polymérase virale de transcrire l' ARN. À ce stade, une fois que le virus pénètre dans une cellule hôte, il sera prêt à commencer le processus de réplication.
Anticorps anti-RNP
Les anticorps anti-RNP sont des auto - anticorps associés à une maladie du tissu conjonctif mixte et sont également détectés chez près de 40 % des patients atteints de lupus érythémateux . Deux types d'anticorps anti-RNP sont étroitement liés au syndrome de Sjögren : SS-A (Ro) et SS-B (La). Les autoanticorps contre le snRNP sont appelés anticorps anti-Smith et sont spécifiques du LED. La présence d'un niveau significatif d'anti-U1-RNP sert également d'indicateur possible de MCTD lorsqu'il est détecté en conjonction avec plusieurs autres facteurs.
Les fonctions
Les ribonucléoprotéines jouent un rôle de protection. Les ARNm ne se présentent jamais sous forme de molécules d'ARN libres dans la cellule. Ils s'associent toujours aux ribonucléoprotéines et fonctionnent comme des complexes ribonucléoprotéiques.
De la même manière, les génomes des virus à ARN à brin négatif n'existent jamais sous forme de molécule d'ARN libre. Les ribonucléoprotéines protègent leurs génomes de la RNase . Les nucléoprotéines sont souvent les principaux antigènes des virus car elles ont des déterminants antigéniques spécifiques à la souche et au groupe .