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TS – SVT – Thème 3A – TP 25 – Lycée Jacques Prévert – Boulogne-Billancourt
TP 25 : Structure et spécificité des anticorps
Après la pénétration dans l’organisme d’un antigène* (= élément étranger à l'organisme, capable de
déclencher une réponse immunitaire visant à l'éliminer), l’organisme est capable de produire des anticorps*,
protéines solubles aussi appelés immunoglobulines, spécifiques de l’antigène qui a pénétré. Ces anticorps
sont capables de se fixer sur l’antigène qui a déclenché leur production.
On cherche à préciser la structure d’un anticorps et à comprendre sur quoi repose la spécificité d’un
anticorps vis-à-vis d’un antigène.
Activité 1 : La structure des anticorps
Logiciel Rastop :
Ouvrir le fichier de molécule : Fichier - Ouvrir - IgGtotal.pdb
Découvrir la structure spatiale générale de la molécule :
afficher en sphère : Atomes - Représentation - Sphères, ou encore en cliquant sur l'icône "sphères"
faire pivoter la molécule en bougeant la souris tout en maintenant le clic gauche enfoncé
Mettre en évidence l'existence de plusieurs chaînes : Atomes - Colorer par - Chaîne
N.B : La chaîne C en rouge ne fait pas partie de l’anticorps, il s’agit d’un glucide.
Préciser la nature de la molécule et la composition de chaque chaîne :
Molécule - Séquence (pour identifier les noms donnés aux différentes chaînes, cliquer sur une chaîne et lire les
informations qui s'affichent dans la fenêtre en bas - exemple : si en cliquant on obtient l'information suivante
"Atom CA 1511 Group GLN 205 Chain H", cela signifie que l'on a cliqué sur un carbone alpha de la glutamine
qui est ici l'acide aminé n° 205 de la chaîne H)
Mettre en évidence les liaisons qui relient les différentes chaînes :
• Afficher en squelette carboné pour faciliter les observations : Rubans - Type - Squelette carboné Rubans - Afficher
• Afficher les ponts disulfure : Liaisons - Ponts disulfure - Afficher (si l'on souhaite les afficher de façon
plus visible : liaisons - Ponts disulfure - type - bâtonnets - 250)
1) Indiquez le nombre de chaines constituant un anticorps, et ce qui relie ces chaînes entre elles.
2) Repérez à quelle extrémité de chaque chaîne se situent les premiers acides aminés.
Ne pas fermer Rastop, réduire la fenêtre car il sera réutilisé
Logiciel Anagene :
Afin de préciser la structure d’une molécule d’anticorps, on va étudier la séquence polypeptidique des
différentes chaînes d’un anticorps quelconque.
Ouvrir le fichier «igg-4 chaines-eu.edi »
3) Sachant que les chaines les plus longues (notées eu 1.pro et eu 3.pro) donc lourdes sont appelées les chaine
H (« heavy ») et les chaines les plus courtes (notées eu 2.pro et eu 4.pro) donc légères sont les chaines L
(« light »), coloriez et légendez sur le document A : en bleu les chaines H et en vert les chaines L d’un
anticorps.
4) Utilisez les fonctionnalités du logiciel pour comparer les séquences des 2 chaines H entre elles, puis celles
des 2 chaines L entre elles. Indiquez, en légendes du document A, ce que l’on remarque.
(sélectionner les séquences, faire comparer les séquences, comparaison simple)
Activité 2 : L’association anticorps/antigène
Logiciel Rastop :
Afficher la molécule : Sans fermer la molécule d'IgG total (activité 1), ouvrir le fichier de molécule présentant
un fragment Fab (antigen binding) de cette IgG associée à l'antigène correspondant (lysozyme de blanc d'oeuf
de poule) : Fichier - Ouvrir - IgG-Lys.pdb
Repérer les différentes chaînes de la molécule affichée : Atomes - Colorer par - Chaîne (la chaîne qui apparaît
en rouge est l'antigène)
Afficher en sphères : Atomes - Représentation - Sphères, ou encore en cliquant sur l'icône "sphères"
Localiser le fragment visualisé par rapport à la molécule entière d'IgG :
• Afficher côte à côte la molécule d'IgG totale et le fragment associé à l'anticorps : Fenêtre - Mosaïque
verticale
• Repérer le nom des chaînes sur le fragment FAB : cliquer sur les différentes chaînes et lire les
informations dans la fenêtre d'affichage en bas (attention, les couleurs sont inversées entre les deux
fichiers)
Avoir une idée de la complémentarité spatiale entre l'antigène et le site antigénique :
• Afficher en sphères : cliquer sur l'icône "sphères"
• Voir le complexe Ac/Ag du dessus : cliquer sur la molécule et la bouger à l'aide de la souris de façon à
la voir du "dessus" (l'antigène vers soi)
• Découper le complexe couche par couche pour voir l'imbrication de l'antigène dans le site antigénique
: l'icône "Front" étant enfoncée (cette icône se trouve en bas, dans le bandeau gris), cliquer sur la flèche
dirigée vers la droite qui est à côté et maintenir ce clic en regardant ce qu'il se passe.
5) A l’aide de vos observations, représentez et légendez un antigène sur le document A par un carré rouge,
puis indiquez en légende ce que l’on peut dire de l’antigène par rapport à cette extrémité de l’anticorps.
6) On dit qu’un anticorps est « spécifique d’un antigène donné ». Expliquez ce que cela signifie.
Activité 3 : L’origine de la spécificité des anticorps
Logiciel Anagene :
Nous allons comparer la structure de différents
anticorps.
Ouvrir le fichier «igg-vih.edi »:
Les chaines H et L de 4 anticorps spécifiques de
différents antigènes du VIH s’affichent :
• deux anticorps anti-gp120 (chaineH_1F58.pro,
chaineL_1F58.pro et chaineH_ACY.pro,
chaineL_ACY.pro) ;
• un anticorps anti-gp41 (1NLD_chLourde.pro et
1NLD_chLegere.pro)
• un anticorps anti-p24 (1E6J_chLourde.pro et
1E6J_chLegere.pro).
Structure du VIH (diamètre : 100 nm)
7) Comparaison des chaînes H et L de ces Ac :
a- Sélectionnez toutes les chaines H (notées H ou lourdes) à disposition et utiliser les fonctionnalités du
logiciel pour les comparer (faire « traiter, comparer les séquences » et choisir une comparaison avec
alignement avec discontinuité).
b- Quels sont les points communs et les différences entre les séquences observées ? Indiquez ces
informations au niveau de la légende du document A.
c- Faites le même travail avec les chaines L à disposition (repérez le numéro de l’acide aminé à partir
duquel les séquences sont identiques).
d- Sachant que l’on appelle « parties variables », les parties des chaines des anticorps qui changent d’un
anticorps à l’autre et parties constantes les parties non modifiées d’un anticorps à l’autre, hachurez sur
le document A les zones variables et indiquez par des points les zones constantes. Légendez ces
informations.
Conclusion : Expliquez comment différents anticorps ayant la même structure peuvent avoir des spécificités
différentes.