title: Mélatonine

text: Alors que la mélatonine n'est pas largement recommandée par les autorités médicales, le ramelteon ("(S)-N-(2-(1,6,7,8-tétrahydro-2H-indéno-(5,4)furan-8-yl)éthyl)propionamide"), vendu sous le nom de Rozerem (propriété de ), ainsi que le qui est conçu pour activer les récepteurs de la mélatonine MT1 et MT2, a été approuvé pour le traitement de l'insomnie aux États-Unis.


title: Mélatonine

text: Divers analogues sont étudiés visant les récepteurs de la mélatonine, par exemple testés contre les effets de la tension intraoculaire (chez le lapin au début des années 2000).


title: Mélatonine

text: Depuis 2011, il est prouvé que les récepteurs MT1 et MT2 agissent de manières opposées, le MT1 agissant sur le sommeil paradoxal (REM) et le MT2 sur le sommeil non-paradoxal (non-REM). Le développement d'un ligand sélectif du récepteur MT2 permet d’isoler les effets réparateurs spécifiques de son activation.


title: Mélatonine

text: La mélatonine réduit les scores de douleur quotidiens avec une amélioration de la qualité du sommeil des femmes souffrant d'endométriose.


title: Mélatonine

text: La plupart des animaux semblent produire de la mélatonine et/ou y être sensibles. La mélatonine est aussi un produit vétérinaire qui permet des gestations à toute période de l'année chez des mammifères d'élevage (chèvre…). Les poules exposées à la lumière pondent toute l'année, phénomène induit par l'éclairage forcé.


title: Mélatonine

text: L'impact de l'éclairage artificiel sur l'humain est encore mal mesuré, mais les aveugles souffrent souvent de troubles du sommeil. La prise quotidienne de mélatonine une heure avant le coucher recalerait leur rythme circadien sur le cycle de vingt-quatre heures et donc améliorerait, voire préviendrait, les troubles du sommeil.


title: Mélatonine

text: On a longtemps considéré que les effets indésirables de la mélatonine utilisée comme médicament ou en complément alimentaire (autorisée en France s'ils apportent moins de 2 mg/jour de mélatonine) étaient rares (excepté la somnolence, si prise à haute dose), car la mélatonine exogène n'était pas supposée affecter sa sécrétion endogène, à court ou moyen terme. Toutefois :


title: Glande pinéale

text: La glande pinéale ou épiphyse est une petite glande endocrine de l'épithalamus du cerveau des vertébrés. À partir du tryptophane, elle sécrète la mélatonine et joue donc, par l'intermédiaire de cette hormone, un rôle central dans la régulation des rythmes biologiques (veille/sommeil et saisonniers). Connue depuis au moins l'époque de Galien (au ), la glande pinéale était baptisée "


title: Hypothalamus

text: L'hypothalamus (du grec : "ὑπό, hypo" = dessous et "θάλαμος, thálamos" = chambre, cavité) est une structure du système nerveux central, située sur la face ventrale de l'encéphale. Cette partie du cerveau est constituée de plusieurs sous-structures, appelées noyaux. Ces noyaux sont des ensembles anatomiquement indépendants de neurones qui assurent diverses fonctions. L'une des fonctions les plus importantes de l'hypothalamus est de réaliser la liaison entre le système nerveux et le système endocrinien par le biais d'une glande endocrine : l'hypophyse.


title: Hypothalamus

text: Comme son nom l'indique, cet organe est situé en dessous du thalamus, juste au-dessus du tronc cérébral et forme la partie ventrale du diencéphale. Tous les vertébrés possèdent un hypothalamus. Chez l'humain, il est à peu près de la taille d'une amande.


title: Hypothalamus

text: Grâce à ses connexions avec l'hypophyse, l'hypothalamus est responsable de plusieurs processus métaboliques et d'autres activités du système nerveux autonome. Il permet la synthèse et la sécrétion de neurohormones hypothalamiques dans la tige hypophysaire (ou tige pituitaire), qui à leur tour stimulent ou inhibent la sécrétion d'hormones hypophysaires. Il intervient ainsi dans la régulation du système nerveux autonome et des fonctions endocrines. Il intervient également dans le contrôle d'une large gamme de fonctions corporelles comportementales, incluant la reproduction, la thermorégulation, le contrôle du rythme circadien ou encore la faim.


title: Hypothalamus

text: L'hypothalamus fait partie de la portion inférieure du diencéphale. Il forme les parois inféro-latérales et le plancher du , situé sous le thalamus (d'où son nom), dont il est séparé par le sillon hypothalamique (de Monro). Il est en rapport, par ailleurs, avec la région sous-thalamique, en dehors via le champ tegmental de Forel, en avant par la lame terminale, et en arrière par le tegmentum mésencéphalique.


title: Hypothalamus

text: L'hypothalamus se compose de trois régions parasagittales adjacentes (périventriculaire, médiale et latérale) lesquelles se subdivisent selon un axe antéro-postérieur en des régions pré-optique, antérieure, tubérale et mamillaire. Se distinguent ainsi les noyaux pairs suivant :


title: Hypothalamus

text: Les principaux faisceaux centrés sur l'hypothalamus comprennent :


title: Hypothalamus

text: L’hypothalamus est à la fois un capteur et un centre intégrateur du corps : il intègre des stimuli périphériques (hormonaux, humoraux et nerveux), et y répond par la modulation de la sécrétion des hormones hypothalamiques.


title: Hypothalamus

text: L'hypothalamus répond ainsi à divers facteurs comme :


title: Hypothalamus

text: C'est notamment grâce à la vasopressine, qui est libérée par l'hypothalamus "« alerté »" par l'hypophyse quand l'intensité lumineuse baisse le soir, que le corps se met à stocker l'eau (au lieu de remplir la vessie à partir des reins), de manière à conserver un niveau d'hydratation idéal du corps et de ses cellules durant le sommeil. En effet, l'organisme ne recevant pas d'apport d'eau pendant le sommeil, il doit en minimiser les pertes pour rester suffisamment hydraté. Quand l'eau commence à manquer, des neurones osmosensibles activent d'autres neurones qui libèrent davantage de vasopressine dans le sang. Ce système est en partie régulé par l'horloge circadienne de l'organisme.


title: Hypothalamus

text: Une neurohormone, la GnRH ("Gonadotropin releasing hormone") est synthétisée par ces neurones puis libérée de manière pulsatile dans le sang : l'hypothalamus envoie des trains de potentiels d'actions à travers le neurone. Par la suite, la GnRH agit sur les cellules de l'hypophyse. La liaison GnRH aux cellules hypophysaires entraîne la libération d'hormone folliculo-stimulante (FSH en anglais) et d'hormone lutéinisante (LH), qui sont de nature glycoprotéique.


title: Hypothalamus

text: Plusieurs noyaux hypothalamiques sont sexuellement dimorphes ; c'est-à-dire qu'ils présentent une nette différence de structure et de fonction selon que le cerveau soit celui d'un mâle ou d'une femelle (homme ou femme au sein de l'espèce humaine). Certaines différences sont visibles macroscopiquement en neuroanatomie, dont pour le noyau de la zone préoptique, où des changements subtils de connectivité et de sensibilité chimique existent selon le sexe pour certains groupes de neurones. L'attirance du mâle pour l'odeur et l'apparence du sexe opposé observé chez la plupart des espèces y serait lié (si le noyau sexuellement dimorphique est lésé, cette préférence pour les femelles par les mâles diminue). En outre, le modèle de sécrétion de l'hormone de croissance est aussi sexuellement dimorphe, ce pourquoi chez de nombreuses espèces, les mâles adultes se distinguent visiblement des femelles.


title: Hypothalamus

text: La FSH (Follicle Stimulating Hormone) et la LH (Luteinizing Hormone), deux hormones hypophysaires stimulent la production d'œstrogènes et de progestérone par les ovaires. On les appelle les gonadonostimulines (ou gonadotropin). La FSH intervient dans la maturation des follicules. Une brusque élévation de la concentration du taux de LH (pic de LH) en fin de phase folliculaire déclenche l'ovulation et provoque la transformation du follicule rompu en corps jaune.


title: Hypothalamus

text: Les sécrétions hypophysaires sont elles-mêmes sous le contrôle de l'hypothalamus qui sécrète une substance neurohormone (GnRH). Les hormones ovariennes (œstrogène et progestérones) exercent un rétrocontrôle sur le complexe hypothalamo-hypophysaire : elles inhibent la sécrétion de LH et de FSH pendant la majeure partie du cycle. Inversement, les œstrogènes stimulent la sécrétion de LH et de FSH dès qu'ils franchissent une concentration seuil dans le plasma sanguin (environ 200 pg par mL de plasma), ce qui est le cas juste avant l'ovulation (rétrocontrôle positif).


title: Hypothalamus

text: Ce sont ces sécrétions cycliques des hormones qui induisent les modifications cycliques de l'appareil reproducteur des femmes. Des stimuli externes provenant de l'environnement peuvent par l'intermédiaire du système nerveux central influencer le complexe hypothalamo-hypophysaire et donc les cycles sexuels. Le complexe hypothalamo-hypophysaire prend en compte les variations des hormones ovariennes et les facteurs de l'environnement. Il réalise donc une intégration de multiples messages nerveux et hormonaux afin de contrôler les cycles sexuels, ce qui peut être à l'origine d'un décalage du cycle ovarien normal chez la femme (fortes émotions par exemple).


title: Hypothalamus

text: Chez le mâle, la LH agit sur les cellules de Leydig (cellules interstitielles du testicule) et stimule la sécrétion de la testostérone. La FSH agit quant à elle sur une autre partie du testicule, les cellules de Sertoli, rendant ces cellules réceptives aux effets stimulateurs de la testostérone, cellules qui sont, elles, responsables du bon déroulement de la spermatogénèse.


title: Hypothalamus

text: La testostérone ainsi sécrétée verra son taux constamment analysé par le complexe hypothalamo-hypophysaire. L'augmentation trop importante des concentrations de testostérone et d'inhibine exerce un rétrocontrôle négatif sur l'hypothalamus et l'hypophyse, afin de baisser les sécrétions pulsatiles de GnRH, de FSH et de LH, et permettre un retour à la normale de la testostéronémie.


title: Hypothalamus

text: C'est au sein de l'hypothalamus que s'effectue l'intégration de différents types de signaux permettant la régulation de l’appétit. Celle-ci se fait notamment en cohérence avec les besoins énergétiques et la quantité de masse graisseuse du corps. Les signaux — les "inputs" — sont à la fois des neurotransmetteurs classiques et des neuropeptides. L'effet sur l’appétit — l"'output" — passe ensuite par différentes voies de signalisation. Cette réponse de l'hypothalamus va agir sur de nombreuses structures cérébrales impliquées dans la mémoire, la motivation, la planification, la prise de décision, l'apprentissage, l'action et le contrôle moteur, qui sont l'ensemble des fonctions requises pour l'alimentation.


title: Hypothalamus

text: La partie latérale extrême du noyau ventromédial de l'hypothalamus est responsable du contrôle de la prise alimentaire. Stimuler cette région augmente la prise de nourriture. Une lésion bilatérale de cette aire induit un arrêt complet de la prise de nourriture. De plus, la partie médiane de ce noyau contrôle l'activité de la partie latérale. Ainsi, une lésion bilatérale à la partie médiane provoque une hyperphagie et une obésité chez l'animal. Si chez le même animal la partie latérale est ensuite lésée, il cesse de se nourrir. Ce qui montre que l'aire latérale est le "centre de la prise de nourriture" et qu'il est régulé négativement par l'aire médiane du noyau qui est le « centre de la satiété » pour éviter une continuelle sustentation.


title: Hypothalamus

text: Différentes hypothèses concernent le mécanisme de cette régulation de la prise alimentaire :


title: Hypothalamus

text: La partie médiane de l'hypothalamus fait partie du circuit cérébral qui contrôle les comportements motivés, comme les comportements de défense. Des analyses du marqueur d'activité neuronale c-Fos ont montré l'importance d'une série de noyaux hypothalamiques médians — appartenant à une sorte de « colonne du contrôle du comportement » — dans la régulation des réactions de défense innées ou conditionnées face à un prédateur.


title: Hypothalamus

text: Chez le rongeur, la présence d'un prédateur (comme le chat) déclenche des comportements défensifs, même si l'animal n'a jamais croisé de prédateur. Au niveau de l'hypothalamus, cette exposition à un prédateur augmente le nombre de cellules activant c-Fos dans le noyau antérieur, la partie dorsomédiane du noyau ventromédian et le noyau dorsal premammillaire. Ce dernier semble avoir un rôle important dans la régulation des comportements défensifs face à un prédateur, car une lésion de ce noyau abolit ces comportements défensifs, comme l'immobilisation ou la fuite. Le noyau prémamillaire semble réguler uniquement les mécanismes de défense momentanés, face au prédateur, puisque son ablation ne modifie pas, par exemple, les scores d'immobilisation défensives une fois le prédateur retiré. De plus, ce noyau est étroitement connecté à la substance grise périaqueducale, une structure importante de l'expression de la peur.


title: Hypothalamus

text: D'autre part, l'animal montre des comportements de crainte et d'évaluation des risques lorsqu'il est replacé dans un environnement associé à la présence d'un chat. Les marquages c-Fos montre que le noyau premamillaire dorsal est le plus activé au sein de l'hypothalamus lors de ce paradigme. L'inactivation au muscimole, avant l'exposition à ce contexte, abolit ces mécanismes défensifs.


title: Hypothalamus

text: Lors du développement, la totalité du système nerveux central se développe à partir d'une structure appelée le tube neural situé dans la partie dorsale de l'embryon. Ce tube se divise ensuite en 4 parties distinctes selon l'axe antéro-postérieur :


title: Hypothalamus

text: Ces hormones se dirigent vers l'hypophyse grâce au système porte hypothalamo-hypophysaire.


title: Hypothalamus

text: il serait le siège d'une grande activité lors de crises d'AVF (Algies Vasculaires de la Face) et ce qui expliquerait que les crises soient à fréquences régulières (même heures aux mêmes moments de la journée).


title: Hypothalamus

text: On sait que les hormones gonadiques influencent l'organisation neuronale et la plasticité cérébrale, et notamment celle de l'hypothalamus. En 2021, on ignore encore si chez la femme, la suppression hormonale ovarienne à moyen ou long terme (en cas de prise de pilule) a des conséquences morphologiques et fonctionnelles sur la fonction cérébrale, mais selon Taylor (2021), . Des études transversales ont montré que la pilule modifie la taille de certaines régions corticales (plus grandes ou plus petites selon les cas) et induit divers changements d'humeur chez leurs utilisatrices (par rapport aux femmes naturellement cyclées). L'hypothalamus joue un rôle dans la gestion de l'ocytocine et on a montré en 1993 que l'Estradiol modifiait la plasticité des synapses de l'hypothalamus.


title: Hypothalamus

text: Selon le centre de recherche "Gruss Magnetic Resonance" de l'Université de médecine Albert Einstein de New-York (États-Unis), chez 50 femmes en bonne santé, dont 21 prenant la pilule, présentés au Congrès annuel de la "Radiological Society of North America" (RSNA), celles prenant la pilule avaient un hypothalamus plus petit, caractéristique semblant associée à un risque accru de colères et/ou dépression.  Une autre étude récente (2020) a montré qu'utiliser la pilule durant la puberté/adolescence se traduit par une réponse au stress émoussée (et une altération de l'activation du cerveau lors du traitement de la mémoire de travail). Le test de stress social de Trier, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) structurelle et fonctionnelle montrent de effets sur la structure et la fonction du cerveau.


title: Hypothalamus

text: L'hypothalamus n'est pas seul en cause : une étude plus récente encore (2021), croisée randomisée en double aveugle, contrôlée par placebo, basée sur l'IRM montre des différences dans la structure/épaisseur cérébrale corticale préfrontale (connue pour aussi réguler l'humeur) : l'épaisseur corticale diminue des deux côtés dans la "pars triangularis "et dans la" pars opercularis" ainsi que dans le pôle frontal de l'hémisphère droit chez les femmes exposées à des hormones contraceptives ( de lévonorgestrel + d'éthinylestradiol, par rapport au placebo), en lien avec certains symptômes somatiques. Selon Sharma (2020) De manière générale, utiliser la pilule à la puberté augmente la connectivité dans le réseau limbique SN, CEN, RN et sous-cortical avec des effets sur le traitement des émotions et des récompenses, ce qui pourrait alors augmenter la vulnérabilité à certains problèmes de santé mentale.


title: Glande surrénale

text: Chez les mammifères et les oiseaux, les (ou plus simplement les "surrénales") ou glandes suprarénales sont deux glandes endocrines triangulaires situées au-dessus des reins, dans le rétropéritoine.


title: Glande surrénale

text: Elles sont principalement responsables de la gestion des situations de stress (via la synthèse de corticoïdes et de catécholamines) et de l'homéostasie hydro-sodée (via la synthèse de l'aldostérone).


title: Glande surrénale

text: D'un point de vue anatomique, les surrénales sont situées en position antéro-supérieure par rapport au rein, au nombre de deux : la droite en « chapeau de gendarme » et la gauche en « virgule inversée », entourées d'un important tissu conjonctif vascularisé par les artères surrénales.


title: Glande surrénale

text: Elles sont divisées en deux structures anatomiquement, physiologiquement, histologiquement et fonctionnellement distinctes :


title: Glande surrénale

text: La médullosurrénale représente 20% de la surrénale. C'est la principale source corporelle d'hormones du groupe des catécholamines : elle secrète en effet 80% d’adrénaline et 20% de noradrénaline. C'est la partie interne de la glande surrénale qui sécrète l'adrénaline. Les cellules de cette partie sont appelées les cellules chromaffines. Elles possèdent habituellement des noyaux volumineux, pâles, et un cytoplasme finement granuleux ; elles sont disposées en amas, cordons ou colonnes, entourés d'un riche réseau capillaire.


title: Glande surrénale

text: Tant par son origine embryologique que sa constitution, la glande médullosurrénale peut être considérée comme un ganglion modifié du système sympathique. Quant à la cellule chromaffine, c'est un neurone post-ganglionnaire modifié. La sécrétion de catécholamines est sous le contrôle principalement du noyau du tractus solitaire (NTS) qui intègre des informations en provenance de barorécepteurs afin d'assurer la régulation de la pression artérielle (circuit baroréflexe). L'action du NTS est modulée par le système limbique : lors d'émotions fortes il y a libération massive d'adrénaline par la médullosurrénale, c'est la réaction de stress permettant de faire face à un danger.


title: Glande surrénale

text: La corticosurrénale représente 80% de la surrénale et assure la sécrétion des stéroïdes. C'est une véritable glande endocrine.


title: Glande surrénale

text: Parmi lesquels on distingue trois groupes : La sécrétion du cortisol, et dans une moindre mesure des androgènes, est sous le contrôle de l'axe hypothalamo-hypophysaire via l'ACTH (adrénocorticotrophine) et la CRH (""). Cette sécrétion suit un rythme nycthéméral avec un maximum lors du réveil.


title: Glande surrénale

text: La sécrétion de l'aldostérone est sous contrôle du système rénine-angiotensine-aldostérone.


title: Glande surrénale

text: Les cellules de la corticosurrénale possèdent les caractéristiques communes des cellules sécrétrices de stéroïde avec un réticulum endoplasmique lisse développé, de nombreuses mitochondries à crêtes tubulaires, des vacuoles lipidiques et parfois de la lipofuscine, un marqueur de dégénérescence. De l'extérieur vers l'intérieur on distingue :


title: Glande surrénale

text: La zone glomérulée synthétise principalement des minéralocorticoïdes, à savoir l'aldostérone. Elle représente 15 % de la corticosurrénale. Ces cordons s'organisent en réseaux arrondis, en glomérules.


title: Glande surrénale

text: Son organisation structurale est cependant bien spécifique de l'espèce animale, et les spécialistes peuvent facilement savoir s'il s'agit d'une zone glomérulée d'humain, de chat ou de lapin.


title: Glande surrénale

text: La zone fasciculée (ou foliculée) synthétise des glucocorticoïdes, à savoir le cortisol. Elle représente 75 % de la corticosurrénale. Ces cordons s'organisent en réseaux parallèles, radiaires, d'une à deux couches de cellules, et séparés par des capillaires.


title: Glande surrénale

text: La zone réticulée synthétise des gonadocorticoïdes, DHEA et androstènedione. Elle représente 10 % de la corticosurrénale.


title: Glande surrénale

text: Ces cordons s'organisent en réseaux anastomosés (branchés).


title: Glande surrénale

text: Les glandes surrénales, paires, sont des organes rétro-péritonéaux inséparables du rein. Elles sont situées dans la même loge que lui, séparées par le fascia inter-surréno-rénal. Elles ont la forme d'une pyramide aplatie.


title: Glande surrénale

text: La vascularisation artérielle est assurée par trois artères : Les artères capsulaires s'organisent en un réseau sous-capsulaire, cortical puis médullaire.


title: Glande surrénale

text: Le drainage veineux se fait à destination de la veine centrale de la médullaire. La veine surrénale gauche se jette dans la veine rénale gauche tandis que la veine surrénale droite se jette directement dans la veine cave inférieure.


title: Glande surrénale

text: Les lymphatiques surrénaux se drainent des les nœuds lymphatiques lombaires.


title: Glande surrénale

text: Les nerfs sont extrêmement nombreux. Ils proviennent du plexus cœliaque, du nerf grand splanchnique et du nerf phrénique. Ils sont très riches en fibres sympathiques pré-ganglionnaires myélinisées.


title: Glande surrénale

text: Le cortex surrénalien est issu de tissu mésodermique (épithélium cœlomique). Alors que la médullaire surrénalienne vient de cellules de la crête neurale. Les deux parties se rencontrent après sept semaines. La médullaire s’invagine progressivement dans le cortex.  La zone fasciculée est formée après 20 semaines. La zone glomérulée est formée à la naissance. La zone réticulée n’apparaît vraiment que chez l’adulte.


title: Cortisol

text: Le cortisol (ou hydrocortisone) est une hormone stéroïde (corticostéroïde) sécrétée par la zone fasciculée du cortex (la partie externe) de la glande surrénale à partir du cholestérol, sous la dépendance de l'ACTH hypophysaire. Ses fonctions ou actions principales sont :


title: Cortisol

text: D'un point de vue pathologique, l'hypersécrétion de cortisol – ou hypercortisolisme chronique – définit le syndrome de Cushing, tandis qu'à l'opposé un déficit en cortisol – ou hypocortisolisme – est l'une des formes de l'insuffisance surrénalienne.


title: Cortisol

text: Différentes formes de corticostéroïdes synthétiques, apparentés au cortisol, sont utilisées pour le traitement médicamenteux de plusieurs maladies.


title: Cortisol

text: Le cortisol est synthétisé à partir du cholestérol dans la zone fasciculée et la zone réticulée du cortex de la glande surrénale. Son excrétion est régulée au niveau de l'hypothalamus qui stimule l'hypophyse par la " hormone" (CRH). L'hypophyse sécrète alors l'hormone corticotrope ou ACTH qui stimule la glande surrénale. Le cortisol est alors excrété. Le cortisol a également un effet de rétrocontrôle inhibiteur sur l'hypothalamus et l'hypophyse et inhibe la CRH et l'ACTH.


title: Cortisol

text: Dans le sang, le cortisol est en grande partie (environ 90 %) lié aux protéines (essentiellement à la CBG pour "Cortisol " ou transcortine), mais seules les molécules non liées ont une action sur l'organisme. Ces deux formes sont en équilibre.


title: Cortisol

text: La 11β-hydroxystéroide deshydrogénase de type 1 permettrait de transformer la cortisone inactive en cortisol actif. Cette enzyme semble donc jouer un rôle dans la régulation de son métabolisme.


title: Cortisol

text: La destruction (catabolisme) du cortisol se fait au niveau du foie (5β-reductase et 5α-reductase) et du rein (par la 11β-hydroxystéroide dehydrogénase de type 2, transformant le cortisol en cortisone). Ce catabolisme peut être perturbé dans certaines maladies graves, conduisant à un hypercortiscisme.


title: Cortisol

text: Véritable initiateur et régulateur métabolique, cette hormone de la cortico-surrénale stimule l'augmentation du glucose sanguin ; elle permet donc de libérer de l'énergie à partir des réserves de l'organisme. Conséquences :


title: Cortisol

text: Le cortisol augmente la sensibilité des fibres musculaires lisses vasculaires aux agents hypertenseurs : catécholamines et angiotensine II. Il stimule la synthèse des catécholamines et inhibe leur dégradation par l'enzyme COMT. Le cortisol diminue l'efficacité des agents vasodilatateurs (tel que le NO) sur l'endothélium.


title: Cortisol

text: Il entraîne la diminution des lymphocytes circulants, la stimulation de l'érythropoïèse, et l'augmentation des neutrophiles et des plaquettes. Cette diminution fut d'abord attribuée à une suppression immunitaire, mais il a été démontré que cette diminution est plutôt liée à une redistribution des leucocytes vers la périphérie : les nodules lymphatiques, la peau et la moelle épinière (Cohen, 1972 ; Cox & Ford, 1982 ; Dhabhar & McEwen, 1996 ; Dhabhar et Dhabhar; Fauci, 1975 ; Fauci et Dale, 1974 ; Fauci et Dale, 1975 ; Yu 1974).


title: Cortisol

text: Le cortisol entraîne un retard de cicatrisation des plaies. Par la stimulation de synthèse des enzymes de dégradation de la matrice extracellulaire telles que les métalloprotéinases et l'inhibition des gènes codants les collagènes, l'hypercortisolisme chronique a également un effet de dégradation du derme, caractérisé par une diminution des propriétés mécaniques de la peau (diminution de l'épaisseur du tissu conjonctif sous-jacent).


title: Cortisol

text: Le cortisol a une action minéralocorticoïde par fixation sur le récepteur de l'aldostérone. Cette action est empêchée par l'enzyme 11β-hydroxystéroïde déhydrogénase de type 2 (11βHSD2) rénale qui métabolise le cortisol en cortisone inactive. Dans le cas où la cortisolémie est élevée, l'action minéralocorticoïde s'exprime avec des états hypertensionnels et hypokaliémiques. Son action anti-inflammatoire et immunosuppressive est à la base de son emploi thérapeutique : le cortisol naturel a donné naissance à une classe de médicaments connue sous l'appellation de corticostéroïdes ou corticoïdes de synthèse. Il agit au niveau sanguin en favorisant le retour des lymphocytes et des polynucléaires éosinophiles dans les organes immunitaires (rate, moëlle osseuse, ganglions lymphatiques) et en accroissant le nombre de polynucléaires neutrophiles circulants (démargination). Au niveau cellulaire, il agit au niveau des lymphocytes T et B en favorisant leur apoptose et en diminuant leur sécrétion de cytokines et d'interleukines (inhibition du facteur NF-kappaB). Il diminue la production de facteurs chimiques de l'inflammation : prostaglandines et leucotriènes (en inhibant la phospholipase A2 (PLA2) par le biais d'une augmentation de la lipocortine), sérotonine, histamine et enzymes lysosomiales.


title: Cortisol

text: Les états de stress chronique accompagnés d'une sécrétion élevée et continue de cortisol peuvent faire apparaître des immunodéficiences avec infections. L'exposition de l'organisme aux POPs (polluants organiques persistants) s'accompagne d'une augmentation de la production de cortisol, avec des risques pour le fœtus quand il y est exposé.


title: Cortisol

text: Chez tous les mammifères, le cortisol contrôle divers processus hormonaux durant le développement du fœtus. Il contribue au maintien des fonctions vitales et normales du corps durant les périodes de stress. Le cortisol assure également la maturation des poumons du fœtus. Il a été récemment montré que certains polluants organiques persistants (POPs) tels que les PCB modifient, chez l'embryon, aux concentrations trouvées dans notre nourriture (dans le poisson par exemple), la synthèse du cortisol ainsi que d'hormones sexuelles, ce qui peut être nuisible à la santé du futur adolescent et adulte. Chez l'animal de laboratoire, l'exposition fœtale aux PCB modifie le taux sanguin de cortisol des fœtus, et affectent plus tard l'adulte (risque accru de diabète et maladies cardiovasculaires notamment). Néanmoins, il semble exister des processus de synergies encore très mal compris.


title: Cortisol

text: La sécrétion de cortisol, comme celle de la mélatonine, suit un rythme nycthéméral, dont le synchroniseur environnemental est le cycle jour-nuit ou "lumière-obscurité". Ainsi, les gens isolés de la lumière ou de tout repère temporel de l'environnement voient leurs rythmes circadiens dériver (leur horloge interne n'est plus recalée sur les du cycle jour-nuit) et ils connaissent des troubles du sommeil et une somnolence diurne. Des troubles similaires (y compris dans le rythme de production de la mélatonine et du cortisol) existent chez la plupart des personnes totalement aveugles, même s'ils vivent dans une société normale et ont eu accès à de nombreux indices temporels.


title: Cortisol

text: Les sécrétions de CRH, d’ACTH et de cortisol suivent toutes un rythme circadien. La sécrétion de cortisol est à son maximum, appelé « pic d'acrophase », entre 6 heures et du matin, puis elle diminue pour être presque nulle en milieu de nuit, avant de réaugmenter pour atteindre un nouveau pic le lendemain matin. C'est la raison pour laquelle le dosage du cortisol plasmatique se réalise le matin vers . La néoglucogenèse qu'il induit est de nature à nourrir le cerveau au début du jour, et cela même si l'apport récent de nourriture n'a pas été suffisant.


title: Cortisol

text: Le rythme circadien de sécrétion du cortisol est indépendant des horaires du sommeil. Cependant, une perturbation de son cycle circadien est observable chez les travailleurs de nuit. Enfin, une variation de la courbe du cortisol a pu être observée dans le cadre circannuel : acrophase en été, batyphase en hiver.


title: Cortisol

text: Chez l'adulte, la sécrétion de la mélatonine augmente quand celle de cortisol diminue. Chez des personnes souffrant de troubles du sommeil, l'administration de mélatonine exogène au crépuscule avance de quelques heures l'horloge circadienne. Le vieillissement entraine une diminution de la production de mélatonine et un décalage (retard) du pic de mélatonine, alors que la production de cortisol augmente et que son pic se produit plus tôt dans la nuit. Chez des insomniaques, schizophrènes et patients déprimés dont la production de mélatonine est faible et retardée, l'administration de mélatonine à libération prolongée en soirée peut remédier à une production précoce de cortisol (avec amélioration de la qualité du sommeil, de la pression sanguine, et du métabolisme et de l'humeur).


title: Cortisol

text: De nombreuses maladies sont associées à une dérégulation de la sécrétion de cortisol. L'hypercortisolisme (ou hypercorticisme) chronique caractérise les différentes formes du syndrome de Cushing (comprenant différentes formes et origines pathologiques distinctes) et l'hypocortisolisme primaire (ou maladie d'Addison), l'hypocortisolisme secondaire (dû à une insuffisance d'ACTH hypophysaire).


title: Cortisol

text: Par ailleurs, il a été observé que les gens déprimés produiraient trop de cortisol et ceux qui sont en épuisement professionnel pas assez.


title: Cortisol

text: Certaines de ces maladies peuvent même être guéries par la chronopharmacologie.


title: Cortisol

text: L'hydrocortisone fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013).


title: Lecteur de code-barres

text: Un lecteur de code-barres est un appareil électronique servant à lire les informations stockées sous la forme de code-barres. Il est l'ancêtre du lecteur de code QR.


title: Lecteur de code-barres

text: Tout d'abord implémentés sous la forme de crayons optiques avec lesquels l'utilisateur devait manuellement balayer le code à une vitesse aussi constante que possible, ils ont ensuite évolués grâce à l'application de miroirs mobiles, vers des scanners automatiques.


title: Lecteur de code-barres

text: Il existe de nombreuses façons de coder un code à barres, mais la plupart des méthodes utilisent, au début et à la fin, des barres de la largeur élémentaire afin de "caler" initialement le lecteur pour qu'il connaisse la largeur d'un code. En effet, outre le fait que le code peut avoir des tailles variable, la distance à laquelle il est présenté au scanner, va aussi faire varier sa taille apparente. Au centre du code à barres se trouvent les informations permettant de transformer les informations utiles en message.


title: Lecteur de code-barres

text: Par exemple, on peut imaginer que « une bande noire ayant trois fois la taille d'une bande élémentaire, suivie d'une bande blanche du double de la largeur élémentaire, suivie d'une bande noire et d'une bande blanche toutes deux de largeur élémentaire » désignent le chiffre 0.


title: Lecteur de code-barres

text: Cette information sera alors transformée en signal électrique en fonction du temps, ressemblant à ceci :


title: Lecteur de code-barres

text: avec en abscisse le temps, et en ordonnée, le signal électrique.


title: Lecteur de code-barres

text: Il existe de nombreux systèmes de codages, tous ces systèmes doivent avoir en commun quelques propriétés :


title: Lecteur de code-barres

text: Dans tous les cas, la structure des codes contient des informations permettant de vérifier que la lecture s'est bien passée. La plus simple, étant la vérification que la quantité de données lues correspond bien à ce qu'on attendait selon le type de code. on peut aussi trouver des informations de parité, de somme de contrôle, voire des informations plus complexes - sans perdre de vue qu'on est limité par la quantité de donnée contenues dans le code.


title: Lecteur de code-barres

text: Dans tous les cas aussi la structure des codes doit garantir l'impossibilité de confondre le contenu du code avec les informations de détrompage et de reconnaissance de ses extrémités (plusieurs codes barres pourraient se suivre et devenir indistinguables), ainsi qu'une alternance suffisante des contrastes pour éviter des longues périodes sans changement de couleur, qui interdiraient toute possibilité de resynchronisation.


title: Lecteur de code-barres

text: De nombreux systèmes existent, mais les principaux utilisés en France pour les produits de grande consommation sont EAN 8 et EAN 13, sur 8 et 13 chiffres respectivement, ainsi que les codes presses ISBN et ISSN sur 18 chiffres, composés d'un EAN 13 suivi d'un "add-on" sur 5 chiffres (dans lequel est stocké le numéro, ainsi que sa spécificité, c'est-à-dire son caractère hors-série ou non).


title: Lecteur de code-barres

text: Les produits pharmaceutiques et médicaux en France utilisent les code 39 et code 128 (norme CIP Pharmacode), alors que les produits pharmaceutiques et médicaux en Suisse utilisent le code EAN 13.


title: Lecteur de code-barres

text: Certaines postes utilisent POSTNET, d'autres le code-barres postal français.


title: Lecteur de code-barres

text: Les lecteurs de code-barres sont principalement utilisés dans le cadre du commerce. Plébiscités par les commerçants qui vendent des articles lourds et difficilement manipulables, le lecteur de code-barres facilite la tâche des hotesses de caisses. Les nouveaux modèles de lecteurs sont désormais sans fil ou communiquent avec la caisse enregistreuse via Bluetooth.


title: Tyrosine

text: La tyrosine (abréviations IUPAC-IUBMB : Tyr et Y) est un acide dont l'énantiomère est l'un des 22 acides aminés protéinogènes, codé sur les ARN messagers par les codons UAU et UAC. Sa chaîne latérale comporte un groupe phénol dont l'hydroxyle est légèrement acide (pKa = 9,76). Cet acide aminé n'est pas essentiel chez les mammifères mais peut néanmoins être produit en quantité insuffisante par l'organisme dans certains cas particuliers, nécessitant alors un apport alimentaire.


title: Tyrosine

text: La tyrosine participe à la synthèse des catécholamines : l'adrénaline, la noradrénaline, la dopamine et la DOPA. Elle est aussi précurseur de la mélanine (pigment qui colore la peau, les poils, l'iris) et des hormones thyroïdiennes (formation de thyronine à partir de deux tyrosines).


title: Tyrosine

text: Chez les mammifères, elle est synthétisée par hydroxylation de la phénylalanine, catalysée par la phénylalanine hydroxylase, sauf dans un cas, plus ou moins marqué de phénylcétonurie (maladie résultant d'une accumulation de phénylalanine dans le sang, due à une réduction de l'activité hydroxylase).


title: Tyrosine

text: Chez les plantes et la plupart des microorganismes, la tyrosine est produite à partir du préphénate, un métabolite intermédiaire de la voie du shikimate. Le préphénate subit une décarboxylation oxydative pour donner du "p"-hydroxyphénylpyruvate, qui est ensuite soumis à une transamination pour donner de la tyrosine et du 2-cétoglutarate.


title: Tyrosine

text: Le noyau aromatique de la tyrosine (ou parahydroxy phénylalanine) comprend un groupement hydroxyle qui rend sa chaine latérale moins hydrophobe que celle de la phénylalanine (mais la tyrosine est un acide aminé nettement moins soluble dans l'eau que la phénylalanine). Le groupement phénol (benzène+hydroxyle) lui confère une absorption dans l'UV à . Sa fonction hydroxyle lui permet d'être phosphorylée par des enzymes appelés kinases. La phosphorylation d'un acide aminé a très souvent un rôle de régulation de l'activité de l'enzyme elle-même. La thréonine et la sérine sont deux autres acides aminés pouvant subir la même phosphorylation. La tyrosine peut également subir une sulfatation ou une hydroxylation.


title: Tyrosine

text: La tyrosine peut également être modifiée en (3-)nitrotyrosine. Cette réaction de nitration peut affecter la tyrosine en tant qu'acide aminé libre ou que résidu d'acide aminé intégré dans une chaîne polypeptidique. "In vivo", cette réaction est majoritairement due à l'action de l'acide péroxynitreux (ou peroxynitrite, ONOO(-)), mais d'autres voies réactionnelles peuvent également aboutir à la formation de nitrotyrosine. "In vitro", le tétranitrométhane (TNM) a aussi été utilisé dans ce but. La nitration de tyrosines est généralement vue comme un phénomène pathologique ("e.g." l'augmentation de la concentration plasmatique de nitrotyrosine est considérée comme un biomarqueur de phénomènes inflammatoires), bien que la possibilité que cette réaction soit également un phénomène physiologique ait récemment été suggérée.


title: Tyrosine

text: Les tyrosines engagées dans des liaisons peptidiques au sein des protéines peuvent forment des ponts tyrosine-tyrosine (dityrosine), tyrosine-tyrosine-tyrosine (trityrosine), tyrosine-tyrosine-tyrosine-tyrosine (tétratyrosine).


title: Tyrosine

text: Henri Laborit fut un des premiers chercheurs à l'employer et à obtenir les brevets mondiaux d'application thérapeutique, dans le traitement des états de choc, des dépressions, de l'hypertension artérielle et de la maladie de Parkinson. Il dut abandonner car il ne trouva personne à l'époque pour les exploiter.


title: Tyrosine

text: L'administration de tyrosine par voie orale, en conjonction avec le 5-HTP (précurseur immédiat de la sérotonine) et un certain nombre de cofacteurs et d'adjuvants, a causé une amélioration significative chez 67 % des 85 participants dans un essai clinique sur le trouble du déficit de l'attention avec hyperactivité. À la suite d'un ajustement de la dose basé sur l'excrétion de métabolites urinaires chez ceux qui ne répondaient pas au traitement, le taux de succès s'élevait à 77 %. Il a été fréquemment observé que l'administration de tyrosine n'était pas suffisante, et que la DOPA, sous forme d'extrait standardisé à 40 % de la plante "Mucuna pruniens" (pois mascate) était nécessaire pour atteindre les hausses de catécholamines souhaitées (telles qu'évaluées par la mesure de métabolites urinaires). Les auteurs de l'étude font remarquer que le degré d'innocuité de ce protocole se compare avantageusement aux méthodes pharmacologiques couramment employées (par exemple, le méthylphénidate (ritaline)).


title: Tyrosine

text: Comme tous les acides aminés, la tyrosine est présente là où il y a des protéines.


title: Tyrosine

text: Cependant, la quantité de tyrosine ingérée ne dépendra pas seulement de ses concentrations dans un aliment donné, mais aussi de la quantité totale consommée. Par exemple, il est plus rare que l'on consomme autant de protéines en mangeant des graines de sésame ou de citrouille que l'on en consomme de fèves. On trouve notamment de la tyrosine dans les aliments suivants :


title: Tyrosine

text: On peut observer de petites étoiles blanches visibles sur la tranche de section de certains fromages à pâte dure comme le parmesan et le comté. Ce sont des cristaux de tyrosine, qui attestent de la protéolyse qui a eu lieu lors de la maturation du fromage. Cette tyrosine peu soluble dans l'eau se rassemble en fines cristallisations.


title: Tyrosine

text: La tyrosine intervient dans la synthèse de la mélanine, le pigment naturel de la peau et des cheveux, et dans celle de la thyroxine, l'hormone thyroïdienne.


title: Tyrosine

text: Elle a une action sur la dépression ou l’anxiété et intervient dans la formation du neurotransmetteur épinéphrine dans la médullosurrénale.


title: Tyrosine

text: Un athlète ou un culturiste qui s'entraîne intensivement peut tirer profit d'un complément de L Tyrosine qui, en affectant directement les niveaux de dopamine, peut aider à combattre la fatigue et le stress associés à des séances d'entraînement lourdes et intensives. Certaines études semblent aussi indiquer que la L Tyrosine pourrait être utile dans la perte de poids.


title: Phénylalanine

text: La phénylalanine (abréviations IUPAC-IUBMB : Phe et F) est un acide dont l'énantiomère est l'un des aminés protéinogènes, et l'un des aminés essentiels pour l'Homme. Elle est encodée sur les ARN messagers par les codons UUU et UUC. Elle est caractérisée par un groupe phényle, ce qui en fait un résidu apolaire aromatique, dont le cycle benzénique lui confère un spectre d'absorption particulier dans l'U.V, autour de de longueur d'onde.


title: Phénylalanine

text: L'action de la phénylalanine hydroxylase la transforme en un autre acide aminé, la tyrosine.


title: Phénylalanine

text: La phénylalanine est un précurseur de la dopamine, de la noradrénaline, de l'adrénaline et de la mélanine. L'aspartame en dérive également.


title: Phénylalanine

text: Seuls les micro-organismes et les plantes sont capables de synthétiser la phénylalanine.


title: Phénylalanine

text: La phénylalanine est, avec l'aspartate, l'un des deux constituants de l'aspartame, un dipeptide utilisé comme édulcorant dans les boissons et les aliments dits « légers » (notamment les sodas "light") pour son pouvoir sucrant 200 fois supérieur à celui du saccharose et sa faible valeur énergétique.


title: Phénylalanine

text: La phénylcétonurie est une maladie génétique caractérisée par des troubles neurologiques et comportementaux graves. Elle est due à la progression d'une version non efficiente de l'enzyme dégradant la phénylalanine, la phénylalanine hydroxylase, à la suite d'une mutation d'un gène situé sur le chromosome 12. Cela entraîne une concentration sanguine en phénylalanine trop élevée chez l'individu malade, notamment dans le sérum et le cerveau. Toxique à forte concentration, celle-ci s'accumule alors dans l'organisme, provoquant des lésions de la myéline et de la substance blanche. Le dépistage néonatal par le test de Guthrie, permet l'instauration rapide d'une diète alimentaire stricte permettant de limiter la concentration de phénylalanine et d'éliminer la plupart des symptômes.


title: Phénylalanine

text: La phénylalanine joue un rôle majeur dans le monde végétal : il s'agit de la molécule dont dérivent tous les phénylpropanoïdes, qui comprennent entre autres les coumarines, les flavonoïdes, les stilbénoïdes, ainsi que les monolignols, les monomères de la lignine et de la lignane qui constituent les parois des cellules végétales.


title: Phénylalanine

text: La phénylalanine est d'abord transformée en acide cinnamique par l'action de l'enzyme phénylalanine ammonia-lyase (PAL). Ce dernier est ensuite converti par des séries d'hydroxylation, méthylation et réductions enzymatiques en différents précurseurs de chacune des classes de phénylpropanoïdes.


title: Phénylalanine

text: On retrouve de la phénylalanine dans la plupart des aliments communs :


title: Phénylalanine

text: Les graines et légumes sont les aliments contenant le plus de phénylalanine, suivis de près par certains fromages (à pâte sèche en particulier). Certains produits doivent porter la mention "Contient une source de phénylalanine", notamment les sels d'aspartame-acésulfame


title: Phénylalanine

text: La phénylalanine est présente notamment dans les chewing-gums contenant en grande majorité de l'aspartame (peptide édulcorant). Si cet aminoacide n'a pas d'effets dans les proportions de quelques gommes mâchées par jour, elle aura par contre un effet laxatif à des quantités plus grandes (). En effet à forte dose, la phénylalanine accélère le transit intestinal.


title: Acide aminé

text: Un acide aminé est un acide carboxylique qui possède également un groupe fonctionnel amine. De tels composés organiques ont donc à la fois un groupe carboxyle et un groupe amine, par exemple une amine primaire ou une amine secondaire –NH–. Dans le monde vivant, on connaît environ aminés, dont environ 149 sont présents dans les protéines . Ces acides aminés peuvent être classés de nombreuses manières différentes  : on les classe ainsi souvent en fonction de la position du groupe amine par rapport au groupe carboxyle en distinguant par exemple les acides , , ou ; on peut également les classer en fonction de leur polarité, de leur point isoélectrique ou de leur nature aliphatique, aromatique, cyclique ou à chaîne ouverte, voire de la présence de groupes fonctionnels autres que le carboxyle et l'amine qui définissent cette classe de composés.


title: Acide aminé

text: En biochimie, les acides jouent un rôle crucial dans la structure, le métabolisme et la physiologie des cellules de tous les êtres vivants connus, en tant que constituants des peptides et des protéines. Ils constituent à ce titre l'essentiel de la masse du corps humain après l'eau. Ils présentent, à de rares exceptions près, une structure générique du type , où "R" est la chaîne latérale identifiant l'acide . Toutes les protéines de tous les êtres vivants connus ne sont constituées — à quelques exceptions près — que de aminés différents, parfois légèrement modifiés, dits acides aminés protéinogènes. Parmi ceux-ci, aminés ne contiennent que quatre éléments chimiques : le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote ; deux acides aminés contiennent en plus un atome de soufre, et un acide aminé assez rare contient un atome de sélénium. Ces acides aminés forment de longs biopolymères linéaires, appelés polypeptides, dans lesquels les monomères sont unis entre eux par des liaisons peptidiques. Un acide aminé engagé dans une ou deux liaisons peptidiques au sein d'un polypeptide est un résidu d'acide aminé. L'ordre dans lequel ces résidus se succèdent dans les polypeptides est la séquence peptidique et est déterminé par les gènes à travers le code génétique, qui établit une relation entre les codons de trois bases nucléiques et chacun de ces résidus.


title: Acide aminé

text: Les acides aminés sont quasiment tous des molécules chirales, dont les représentants naturels sont essentiellement les énantiomères ; il existe également des acides aminés dans les parois bactériennes et certains antibiotiques, comme la gramicidine, qui est un peptide non ribosomique. Outre leur rôle dans les protéines, les acides aminés protéinogènes peuvent également être précurseurs de biosynthèses importantes. C'est par exemple le cas de la glycine, précurseur de la porphyrine, laquelle donne l'hème des globules rouges, ainsi que de l'acide inosinique, qui donne les bases puriques des acides nucléiques. En outre, plusieurs acides aminés, protéinogènes ou non, jouent également un rôle central dans la physiologie de l'organisme, indépendamment de leur contribution aux protéines. Ainsi, la carnitine, un acide aminé non protéinogène, intervient dans le transport des lipides. Le glutamate (protéinogène) et l'acide (GABA, non protéinogène) sont, dans le cerveau, respectivement le principal neurotransmetteur excitateur et le principal inhibiteur du système nerveux central . Il existe par ailleurs de très nombreux autres acides biologiques non protéinogènes, dont certains dérivent des acides aminés protéinogènes par modification post-traductionnelle sur les protéines — par exemple la citrulline, qui dérive de l'arginine, et l'acide pyroglutamique, par lactamisation de l'acide glutamique — ou n'entrent pas dans la constitution des protéines — par exemple la DOPA et l'ornithine. Certains acides naturels peuvent également être toxiques, comme l'acide domoïque, qui est une phycotoxine.


title: Acide aminé

text: Neuf des 22 acides aminés protéinogènes sont dits essentiels pour l'homme car ils ne peuvent pas être produits par le métabolisme humain et doivent par conséquent être apportés directement par l'alimentation. D'autres acides aminés peuvent également être essentiels selon l'âge ou l'état de santé. La liste des acides aminés essentiels diffère selon les espèces : les ruminants, par exemple, obtiennent plusieurs acides aminés, qu'ils ne synthétisent pas eux-mêmes, à partir des produits de digestion par les microorganismes dans leur réticulorumen. En raison de leur importance biologique, les acides aminés sont des éléments importants en nutrition et sont couramment utilisés dans les compléments alimentaires. Diverses technologies font également appel aux acides aminés, par exemple comme engrais, en technologie alimentaire dans l'industrie agroalimentaire, en pharmacie, en chimie fine et en synthèse organique (synthèse asymétrique par exemple).


title: Acide aminé

text: Les acides aminés naturels les plus abondants sont les acides , dont font partie tous les acides aminés protéinogènes. Hormis la glycine, dont la chaîne latérale se réduit à un simple atome d'hydrogène et dont le  n'est donc pas un centre stéréogène, tous ces acides aminés sont des composés chiraux présentant une stéréoisomérie D/L. Les acides aminés protéinogènes incorporés dans les protéines par les ribosomes sont tous des énantiomères L, mais des acides aminés D peuvent être présents dans des protéines à la suite de modifications post-traductionnelles, notamment dans le réticulum endoplasmique, comme c'est le cas chez certains organismes marins tels que les gastéropodes du genre "Conus" . Des acides aminés D sont également des constituants importants du peptidoglycanne de la paroi bactérienne , et la  jouerait le rôle de neurotransmetteur dans le cerveau .


title: Acide aminé

text: La désignation D/L provient de la position respectivement à droite ou à gauche du groupe dans la projection de Fischer, le carboxyle se trouvant en haut dans cette représentation, avec comme ordre de priorité des groupes (selon les règles de Cahn, Ingold et Prelog) :


title: Acide aminé

text: Les acides aminés L naturels ont le plus souvent une configuration absolue "S" tandis que les acides aminés D ont une configuration "R" ; la  et la , acides protéinogènes, présentent cependant une configuration absolue "R" en raison respectivement de l'atome de soufre et de sélénium liés au de leur chaîne latérale : les groupes et prennent la deuxième place devant le groupe –COOH, ce qui inverse la configuration absolue par rapport aux autres acides aminés .


title: Acide aminé

text: Ces énantiomères sont optiquement actifs : chaque isomère dévie la lumière plane polarisée et est dextrogyre (+) ou lévogyre (-) suivant que la rotation du plan de polarisation de la lumière suit un sens horaire ou antihoraire. Il n'y a pas de corrélation entre le sens de rotation du plan de polarisation (ou pouvoir rotatoire) et la configuration de l'acide aminé : ainsi la -alanine est lévogyre et se note L(-)-alanine. Par convention, il y a correspondance entre la représentation des oses et celle des acides aminés.


title: Acide aminé

text: Certains de ces acides aminés, comme la thréonine et l'isoleucine, possèdent un carbone asymétrique. Dans ce cas, le composé naturel (2"S", 3"R") est appelé L, son énantiomère (2"R", 3"S") est appelé D, les deux autres stéréoisomères (2"S", 3"S" et 2"R", 3"R") dont les positions relatives des substituants sont différentes sont appelés "allo".


title: Acide aminé

text: Les atomes de carbone des acides aminés qui ont une chaîne latérale liée au , par exemple la lysine représentée ci-contre, sont désignés successivement par les lettres grecques β, γ, δ, etc. On parle ainsi d'acide , , , selon l'atome de carbone sur lequel se trouve le groupe amine.


title: Acide aminé

text: On a l'habitude de classer les acides aminés en quatre groupes en fonction des propriétés de leur chaîne latérale :


title: Acide aminé

text: On parle d'acides aminés ramifiés en référence aux acides aminés dont la chaîne latérale est aliphatique et n'est pas linéaire. Il s'agit de la leucine, de l'isoleucine et de la valine.


title: Acide aminé

text: La proline est le seul acide aminé protéinogène ayant une amine secondaire. Elle a longtemps été qualifiée d'acide iminé pour cette raison, bien que cette qualification soit désormais obsolète dans la mesure où, en chimie, la fonction imine est distincte d'une amine secondaire.


title: Acide aminé

text: Le groupe carboxyle –COOH est un acide faible, ce qui signifie qu'il tend à libérer un proton pour donner un carboxylate –COO chargé négativement. La forme carboxylate est prédominante à pH supérieur au p"K" de l'acide carboxylique, c'est-à-dire environ 2,2 pour les acides aminés protéinogènes. De façon symétrique, le groupe amine est une base faible, ce qui signifie qu'il tend à recevoir un proton pour donner un ammonium . La forme ammonium prédomine à pH inférieur au p"K" de l'amine, c'est-à-dire environ 9,4 pour les acides aminés protéinogènes.


title: Acide aminé

text: Dans la mesure où, par définition, les acides aminés ont à la fois un groupe carboxyle et un groupe amine, ce sont des molécules amphotères :


title: Acide aminé

text: La présence de deux groupes fonctionnels portant des charges électriques opposées +1 et –1 sur des atomes non adjacents définit un zwitterion. La forme non ionisée des acides aminés est une espèce chimique extrêmement minoritaire en solution aqueuse — moins de — puisque généralement au moins l'un des deux groupes est ionisé. Les acides aminés sont également présents sous forme de zwitterions en phase solide et ils cristallisent en présentant des propriétés semblables aux cristaux de sel, contrairement à la plupart des acides et amines organiques.


title: Acide aminé

text: Les différents types de courbes de titrage correspondant aux groupes d'acides aminés sont représentés ci-contre. La forme zwitterionique prédomine aux pH compris entre les deux p"K" mais coexiste cependant avec de petites quantités de formes porteuses d'une charge électrique nette positive et de formes portant une charge nette négative. Au milieu exact entre les deux valeurs de p"K", les quantités de formes chargées positivement et de formes chargées négativement se compensent exactement, de sorte que la charge électrique résultante de toutes les espèces en solution est exactement nulle. C'est le point isoélectrique, défini par , auquel les acides aminés ont une mobilité nulle par électrophorèse.


title: Acide aminé

text: La solubilité des zwitterions est la plus faible à leur point isoélectrique et certains acides aminés, notamment ceux qui ont une chaîne latérale non polaire, peuvent être isolés d'une solution aqueuse par précipitation en ajustant le pH de la solution à la valeur de leur point isoélectrique.


title: Acide aminé

text: Chaque acide aminé ayant des valeurs de p"K" légèrement différentes les unes des autres, leurs points isoélectriques diffèrent également légèrement les uns des autres. Les acides aminés qui ont une chaîne latérale électriquement chargée font en plus intervenir le p"K" de cette chaîne, noté p"K". Ainsi, l'aspartate, le glutamate mais aussi la cystéine ont une chaîne latérale chargée négativement — celle de la cystéine reste cependant faiblement chargée à pH neutre — de sorte que leur point isoélectrique vaut . Symétriquement, l'histidine, la lysine et l'arginine ont une chaîne latérale chargée positivement, de sorte que leur point isoélectrique s'exprime par .


title: Acide aminé

text: La plupart des acides aminés subissent facilement la solvatation par les solvants polaires tels que l'eau, ou l'alcool éthylique (particulièrement la proline et l'hydroxyproline) dans lesquels ils sont solubles. D'autre part, les acides sont solubles, mais à un degré moindre, dans les solvants apolaires. Cette solubilité est largement dépendante des propriétés de la chaîne latérale : la solubilité diminue avec le nombre d'atomes de carbone du radical, mais augmente si ce radical est porteur de fonctions polaires (, COOH) ou hydrophiles (OH). La tyrosine, en raison son noyau aromatique, est ainsi peu soluble dans l'eau, à raison de à , tandis que la valine, aliphatique mais plus petite, l'est davantage, à raison de ; l'arginine, très basique et donc très polaire, est soluble à raison de , tandis que la cystéine, avec une chaîne latérale courte terminée par une fonction thiol, est très soluble, à raison de , et la sérine, analogue de la cystéine avec un hydroxyle à la place du sulfhydryle, est particulièrement soluble, à raison de .


title: Acide aminé

text: Les solutions d'acides aminés sont incolores. Les acides aminés aromatiques absorbent les rayonnements ultraviolets entre . Au-dessus de , la plus grande partie de l'absorption ultraviolette des protéines provient de leur teneur en tryptophane et parfois en tyrosine et en phénylalanine. Ces acides aminés ont une telle absorption à cause de leur nature aromatique due à la présence d'un cycle benzénique.


title: Acide aminé

text: Les acides aminés protéinogènes sont les unités de base de construction des protéines. Ils polymérisent en formant des polypeptides linéaires dans lesquels les résidus d'acides aminés sont unis par des liaisons peptidiques. La biosynthèse des protéines se déroule sur les ribosomes , qui réalisent la traduction de l'ARN messager en protéines. L'ordre dans lequel les acides aminés sont liés à la chaîne polypeptidique est spécifié par la succession des codons portés par la séquence de l'ARN messager, lequel est une copie de l'ADN du noyau cellulaire ; ces codons, qui sont des triplets de nucléotides, sont traduits en acides aminés par des ARN de transfert selon le code génétique. Celui-ci spécifie directement aminés, auxquels s'ajoutent deux autres acides aminés à travers un mécanisme plus complexe faisant intervenir, pour la sélénocystéine, un élément SECIS qui recode le codon-stop UGA  et, pour la pyrrolysine, un élément PYLIS  qui recode le codon-stop UAG . La planche ci-dessous présente la structure chimique des aminés protéinogènes :


title: Acide aminé

text: La page Acide aminé protéinogène donne davantage d'informations sur ces composés.


title: Acide aminé

text: Outre les aminés protéinogènes, il existe un grand nombre d'acides aminés dits non protéinogènes. Certains ne se rencontrent pas dans les protéines, comme la carnitine ou l'acide, d'autres peuvent être présents dans les protéines à la suite de modifications post-traductionnelles, comme le  et l'hydroxyproline, ou par substitution à la place d'un acide aminé analogue, comme la sélénométhionine. Les modifications post-traductionnelles sont souvent essentielles pour assurer la fonctionnalité ou la régulation de la protéine. Ainsi, la carboxylation du glutamate permet d'accroître la fixation des cations de calcium, et l'hydroxylation de la proline est essentielle à la cohésion des tissus conjonctifs . Un autre exemple est la formation d'hypusine dans le à la suite de la modification d'un résidu de lysine . De telles modifications déterminent également la localisation des protéines dans la cellule, dans la mesure où l'addition de groupes hydrophobes est susceptible de permettre à la protéine de se lier à une membrane phospholipidique .


title: Acide aminé

text: La plupart des acides aminés non protéinogènes ne sont jamais naturellement présents dans les protéines. Ce sont par exemple la lanthionine, le , la déshydroalanine ou encore l'. Ce sont souvent des intermédiaires sur la voie métabolique de biosynthèse des acides aminés, comme l'ornithine et la citrulline, qui font partie du cycle de l'urée comme intermédiaires de dégradation des acides aminés . Si les acides sont de très loin les principaux acides aminés biologiques en tant que constituants des protéines, la  offre un exemple d'acide biologiquement important, étant utilisée par les plantes et certains microorganismes pour la synthèse de l'acide pantothénique (), un constituant de la , laquelle est un groupe prosthétique très important dans le métabolisme.


title: Acide aminé

text: Les vingt acides aminés protéinogènes encodés directement par le code génétique sont dits standard ; tous les autres acides aminés sont dits non standard. Deux acides aminés non standard, la pyrrolysine et la sélénocystéine, sont cependant des acides aminés protéinogènes : ils sont en effet encodés de façon indirecte par l'intermédiaire de séquences d'insertion qui recodent des codons-stop en codons de pyrrolysine ou de sélénocystéine. Ainsi, un élément en aval d'un codon UAG recode ce dernier en pyrrolysine, tandis qu'un élément avec un codon UGA recode ce dernier en sélénocystéine. En 2003, vingt-cinq sélénoprotéines humaines étaient dénombrées , c'est-à-dire de protéines contenant au moins un résidu de sélénocystéine.


title: Acide aminé

text: Les autres acides aminés non standard sont non protéinogènes.


title: Acide aminé

text: Les acides aminés qui possèdent un cycle aromatique présentent un certain nombre de propriétés particulières. On compte quatre acides aminés protéinogènes aromatiques : l'histidine, la phénylalanine, le tryptophane et la tyrosine.


title: Acide aminé

text: Il existe par ailleurs un grand nombre d'acides aminés non protéinogènes aromatiques, par exemple la thyroxine, la DOPA ou encore le .


title: Acide aminé

text: Il existe trois acides aminés protéinogènes ramifiés : l'isoleucine, la leucine et la valine. Ce sont tous les trois des acides aminés essentiels pour l'homme. Ils représentent 35 % des acides aminés essentiels des protéines musculaires et 40 % des acides aminés essentiels pour les mammifères.


title: Acide aminé

text: Il existe par ailleurs de nombreux acides aminés non protéinogènes ramifiés, par exemple la norvaline et l'acide 2-aminoisobutyrique.


title: Acide aminé

text: La digestion des protéines au niveau intestinal a pour effet de cliver, en les hydrolysant, les liaisons peptidiques qui unissent les résidus d'acides aminés dans les chaînes polypeptidiques. Cela se produit dans l'estomac et le duodénum sous l'effet d'enzymes digestives, notamment des peptidases, dont la pepsine du suc gastrique et la trypsine et la chymotrypsine du pancréas sont les principales. Les acides aminés libérés par la digestion des protéines peuvent traverser la paroi intestinale et atteindre la circulation sanguine. D'autres protéines sont dégradées à l'intérieur même des cellules, libérant également les acides aminés qui les constituent.


title: Acide aminé

text: Les acides aminés eux-mêmes sont dégradés au sein des cellules pour produire de l'énergie métabolique et divers métabolites susceptibles d'être utilisés à leur tour dans le foie pour biosynthétiser d'autres biomolécules, telles que des glucides pour les acides aminés glucoformateurs et des lipides pour les acides aminés lipoformateurs ; les acides aminés cétoformateurs, quant à eux, tendent à produire des corps cétoniques par cétogenèse . La production de glucose à partir de métabolites cellulaires est la néoglucogenèse, celle d'acides gras est la lipogenèse. L'élimination du groupe amine par une transaminase libère de l'ammoniac , qui est détoxiqué en urée par le foie, tandis que la cétone résultante est oxydée à travers le cycle de Krebs puis à travers la chaîne respiratoire jusqu'à formation de dioxyde de carbone .


title: Acide aminé

text: Les acides aminés qui ne peuvent être synthétisés par l'organisme et doivent être apportés par l'alimentation sont dits « essentiels ». Chez l'Homme, ils sont au nombre de neuf (voir encadré). Les douze autres sont produits "in vivo" par le métabolisme des cellules, l'un d'entre eux, contenant un atome de sélénium, étant finalisé alors qu'il est déjà sur son ARN de transfert. Certains régimes alimentaires ne permettent pas de synthétiser en quantité suffisante tous les acides aminés non essentiels, et certains d'entre eux doivent alors également être apportés par l'alimentation : l'arginine, la cystéine, le glutamate et la tyrosine.


title: Acide aminé

text: Outre leur rôle de constituants des protéines, les acides aminés protéinogènes peuvent être des métabolites précurseurs de composés biochimiques variés. Par exemple :  ; , un autre neurotransmetteur ; , un neurotransmetteur ;  ;


title: Acide aminé

text: Certains acides aminés non standard peuvent être utilisés par les plantes contre les herbivores . Ainsi la canavanine est un analogue structurel de l'arginine présent chez de nombreux légumes , et notamment chez "Canavalia gladiata" ou haricot sabre . Cet acide aminé protège la plante de prédateurs tels que les insectes et peut rendre malade le consommateur humain s'il absorbe des légumes qui en contiennent sans les cuire . La mimosine est un autre acide aminé présent chez d'autres légumes, notamment "Leucaena leucocephala". Cette molécule est analogue à la tyrosine et peut empoisonner les animaux qui broutent ses plantes.


title: Acide aminé

text: La fonction de tous les acides aminés non protéinogènes, qui peuvent être abondants dans les tissus biologiques, est encore loin d'être comprise pour chacun d'eux.


title: Acide aminé

text: Dans la mesure où les acides aminés sont des composés organiques qui possèdent à la fois une fonction acide carboxylique et une fonction amine, ils peuvent subir la plupart des réactions associées à ces groupes fonctionnels, comme l'addition nucléophile, la formation de liaisons amide et la formation d'imines pour le groupe amine, l'estérification et la décarboxylation pour le groupe carboxyle. La combinaison de ces groupes fonctionnels permet aux acides aminés d'être des ligands polydentates efficaces pour des chélates métal-acide aminé . Par ailleurs, les différentes chaînes latérales des acides aminés peuvent elles aussi donner lieu à des réactions chimiques . La nature de ces réactions dépend de la nature des groupes fonctionnels portés par ces chaînes latérales et varient donc significativement d'un acide aminé à l'autre.


title: Acide aminé

text: Le carboxyle peut former des amides avec les amines : Asparagine et glutamine sont deux exemples de dérivés physiologiques formés suivant cette réaction. L'amidation peut être obtenue "in vitro" en utilisant des carbodiimides Le groupe carboxyle est dans une première étape activé par la carbodiimide, puis le dérivé activé ainsi formé réagit avec l'amine.


title: Acide aminé

text: Chimique ou enzymatique par une décarboxylase. Décarboxylation sous forme de CO. Les décarboxylases sont spécifiques de chaque acide aminé. La décarboxylation est importante en biochimie car elle aboutit aux « amines biologiques » correspondantes très actives :


title: Acide aminé

text: Ce sont des propriétés générales d'amines primaires. Deux types de groupes aminos peuvent être distingués: les amines en alpha et l'amine en epsilon de la chaîne latérale de la lysine dont le pK est légèrement plus basique (>8). La différence des valeurs de pK peut être utilisée pour des modifications sélectives, en contrôlant le pH du milieu réactionnel.


title: Acide aminé

text: L'acétylation des groupements aminos des acides aminés par l'anhydride acétique réduit leurs charges positives et change leurs interactions avec les composants de l'environnement.


title: Acide aminé

text: Avec le méthanal : il se forme le dérivé hydroxyméthyl de l'acide aminé. Avec les aldéhydes aromatiques, on obtient des bases de Schiff (imine).


title: Acide aminé

text: Une réaction du même type peut se produire in vivo entre acides aminés et oligosaccharides (réaction de glycation des protéines avec les résidus d'acides aminés ayant une fonction amine libre). Dans les enchainements saccharidiques, le sucre réducteur terminal existe de façon prédominante sous forme cyclique, avec seulement des traces sous forme ouverte. Une base de Schiff (imine) peut se former avec cette forme minoritaire, consommant ainsi la forme cyclique.


title: Acide aminé

text: In vitro, cette réaction avec les saccharides est généralement réalisée en présence de cyanoborohydrure de sodium (). La base de Schiff (imine) formée est ainsi rapidement réduite par les anions cyanoborohydrure en amine secondaire plus stable.


title: Acide aminé

text: La substitution d'un atome d'hydrogène de la fonction amine primaire par un groupe aryle (aromatique) conduit à une fonction amine secondaire . Par exemple, avec le dinitrofluorobenzène (réactif de Sanger, ou DNFB) il se forme un dinitrophényl-acide aminé coloré, donc dosable. Il s'agit d'une substitution nucléophile aromatique d'ordre 2, le groupe partant étant l'ion fluorure F.


title: Acide aminé

text: Cette réaction peut également se produire avec un acide aminé incorporé dans une protéine. Les dinitrophényl-acides aminés formés correspondent aux acides aminés dont les groupes NH sont libres dans la protéine (extrémité de la chaîne polypeptidique).


title: Acide aminé

text: Cette réaction a permis en 1953 à Frederick Sanger d'établir la première structure primaire d'une hormone peptidique, l'insuline, ce pour quoi il a obtenu le prix Nobel de chimie en 1958.


title: Acide aminé

text: Elle a lieu avec les isocyanates, en particulier le phénylisothiocyanate (PITC).


title: Acide aminé

text: Le PITC est particulièrement utilisé pour déterminer l'enchaînement des acides aminés dans les chaînes peptidiques. Le phénylthiocarbamyl-aminoacide (PTC-AA) (thiourée) résultant est un composé caractéristique de chaque acide aminé (nature du groupement R). Il est très stable et détectable dans l'ultraviolet (245 nm).


title: Acide aminé

text: Exemple :


title: Acide aminé

text: Ces réactions permettent de transformer l'amine de l'acide aminé en amide, protégeant l'amine ou y fixant un groupement acyle ayant des propriétés intéressantes (fluorescence...), avec élimination du groupement réactif: Il s'agit d'une transamidification


title: Acide aminé

text: Ces réactions sont utilisées pour la synthèse de dérivés d'acides aminés ou de protéines "marquées" sur leurs fonctions amines libres (dérivés fluorescents, biotinylation par la biotine-N-hydroxysuccinimide...); pour la synthèse de supports chromatographiques par greffage d'acides aminés ou de protéines...


title: Acide aminé

text: Ces chélates stables sont utilisés pour effectuer des réactions chimiques au niveau de R, en synthèse.


title: Acide aminé

text: Certains oxydants attaquent l'acide aminé et réalisent une désamination associée à une décarboxylation. Au cours de la réaction il y a production de CO, de NH et d'un aldéhyde ayant un atome de carbone de moins que l'acide aminé dont il provient : Les oxydants sont variés : eau oxygénée, hypochlorite etc. Pour rendre cette réaction quantitative, on peut doser CO par alcalimétrie ou NH par colorimétrie. L'oxydant le plus utilisé est la ninhydrine (voir la page correspondante).


title: Acide aminé

text: Lorsqu'un acide aminé en solution est chauffé en présence de ninhydrine en excès, il conduit à un chromophore avec un maximum d'absorption à 570 nm (bleu-violet). L'intensité de la coloration est à la base d'une méthode quantitative pour doser les acides aminés. La réaction s'effectue en trois étapes. La première correspond à l'action d'une première molécule de ninhydrine sur l'acide aminé conduisant à un iminoacide et à une molécule de ninhydrine réduite. La deuxième correspond à l'action d'une deuxième molécule de ninhydrine sur l'iminoacide pour donner un aldéhyde. Cette deuxième molécule se condense finalement avec la molécule de ninhydrine réduite pour former le chromophore.


title: Acide aminé

text: La coloration n'est pas spécifique des acides aminés. Elle se produit avec d'autres composés ayant des groupements aminos libres : glucosamine, peptides et protéines. Cette méthode colorimétrique est une bonne technique pour le dosage d'un acide aminé pur, mais elle est moins valable pour un dosage global car les acides aminés réagissent en donnant des colorations d'intensité variable. Les iminoacides donnent avec la ninhydrine, une coloration jaune.


title: Acide aminé

text: Les premiers acides aminés protéinogènes ont été découverts au début du . Au cours des années comprises entre 1805 et 1935, de nombreux chimistes de renom participent à l'isolement et à l'élucidation de la structure des acides aminés. Les chimistes français Louis-Nicolas Vauquelin et Pierre Jean Robiquet isolent l'asparagine en 1806 à partir d'asperges, ou "Asparagus sativus", synonyme d’"Asparagus officinalis", d'où son nom. Le chimiste britannique William Hyde Wollaston découvre la cystine en 1810 dans un calcul rénal, mais il faut attendre 1884 pour que le chimiste allemand Eugen Baumann isole la cystéine, qui en est le monomère. En 1819, les chimistes français Henri Braconnot et Joseph Louis Proust isolèrent respectivement la glycine et la leucine. Justus von Liebig isole la tyrosine en 1846, tandis que la structure de cet acide aminé est élucidée en 1869 par son élève Ludwig Barth zu Barthenau. Le chimiste germano-autrichien isole la valine en 1856. Le biochimiste allemand isole l'acide glutamique à partir du gluten en 1866. La structure de la glutamine et de l'acide glutamique est déterminée en 1872 par William Dittmar. Le chimiste allemand isole la glutamine en 1877, la phénylalanine en 1881 et l'arginine en 1886, et participe à la découverte de quelques autres acides aminés. La lysine est découverte en 1889 par le chimiste allemand . Le médecin allemand Albrecht Kossel établit la structure de l'histidine en 1896, le chimiste allemand Richard Willstätter celle de la proline en 1900, et le chimiste britannique Frederick Gowland Hopkins celle du tryptophane en 1901 ; ils obtiennent tous trois un prix Nobel par la suite. Le chimiste allemand Emil Fischer établit la structure de la sérine en 1901, de la lysine en 1902, de la valine en 1906 et de la cystéine en 1908. La méthionine est découverte en 1922 par John Howard Mueller et sa structure décrite en 1928 par les chimistes britanniques et Philip Coine. Le dernier acide aminé standard à avoir été découvert est la thréonine en 1935 par , qui identifie également les acides aminés essentiels pour l'Homme ainsi que l'apport journalier minimum de chaque acide aminé pour assurer un développement optimal.


title: Protéine

text: Les protéines ont été définies comme étant des macromolécules biologiques présentes dans toutes les cellules vivantes, mais des travaux récents montrent qu'il existe aussi des centaines voire des milliers de micro- ou nano-protéines. Elles sont formées d'une ou de plusieurs chaînes polypeptidiques. Chacune de ces chaînes est constituée de l'enchaînement de résidus d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques.


title: Protéine

text: Les protéines assurent une multitude de fonctions au sein de la cellule vivante et dans les tissus. Ce sont des protéines enzymatiques (enzymes) qui catalysent les réactions chimiques de synthèse et de dégradation nécessaires au métabolisme de la cellule. D'autres protéines assurent un rôle structurel au sein du cytosquelette ou des tissus (actine, collagène), certaines sont des moteurs moléculaires qui permettent la mobilité (myosine), d'autres sont impliquées dans le conditionnement de l'ADN (histones), la régulation de l'expression génétique (facteurs de transcription), le métabolisme énergétique (ATP synthase) ou encore la transmission de signaux cellulaires (récepteurs membranaires).


title: Protéine

text: Les chaînes protéiques sont synthétisées dans la cellule par les ribosomes, à partir de l'information codée dans les gènes, qui déterminent l'ordre dans lequel s'enchaînent les aminés, dits protéinogènes, qui sont incorporés directement lors de la biosynthèse des protéines. La succession des acides aminés est appelée séquence du polypeptide. Des modifications post-traductionnelles peuvent intervenir ensuite, une fois la protéine synthétisée, ce qui peut avoir pour effet d'en modifier les propriétés physiques ou chimiques. Il est également fréquent que des molécules non protéiques, appelées groupes prosthétiques, se fixent de manière stable sur des protéines et contribuent de manière déterminante à leurs fonctions biologiques : c'est par exemple le cas de l'hème dans l'hémoglobine, sans lequel cette protéine ne pourrait pas transporter l'oxygène dans le sang.


title: Protéine

text: Les protéines adoptent une structure en trois dimensions qui leur permet d'assurer leur fonction biologique. Cette structure particulière est déterminée avant tout par leur séquence en acides aminés dont les propriétés physico-chimiques diverses conduit la chaîne protéique à adopter un repliement stable.


title: Protéine

text: Au laboratoire, elles peuvent être séparées des autres constituants cellulaires à l'aide de diverses techniques telles que l'ultracentrifugation, la précipitation, l'électrophorèse et la chromatographie. Le génie génétique a introduit un grand nombre de méthodes permettant de faciliter la purification des protéines. Leur structure peut être étudiée par immunohistochimie, par mutagenèse dirigée, par cristallographie aux rayons X, par résonance magnétique nucléaire et par spectrométrie de masse.


title: Protéine

text: Les protéines sont un composant important de l'alimentation animale, elles sont dégradées dans le tube digestif et les acides aminés libérés sont ensuite réutilisés par l'organisme.


title: Protéine

text: On fait la différence entre protéines complètes et protéines incomplètes. Une protéine complète contient l’ensemble des neuf acides aminés essentiels tandis qu'une protéine incomplète trouvée dans les aliments d'origine végétale ne les contient pas tous.


title: Protéine

text: Le terme "protéine" vient du grec ancien "prôtos" qui signifie "premier", "essentiel," plus précisément de (« qui occupe le premier rang, premier »), auquel vient s'adjoindre le suffixe "-ine" qui permet de former des substantifs féminin dans le vocabulaire scientifique, et particulièrement en chimie.


title: Protéine

text: Les protéines furent découvertes à partir de 1835 aux Pays-Bas par le chimiste organicien Gerardus Johannes Mulder (1802-1880), sous le nom de "wortelstof". C'est son confrère suédois, Jöns Jacob Berzelius, de "protéine".


title: Protéine

text: Les protéines sont formées d'une ou plusieurs chaînes polypeptidiques, qui sont des biopolymères linéaires pouvant être très longs, composés d'acides dont il existe une vingtaine de variétés. On parle généralement de protéine au-delà d'une cinquantaine de résidus dans la molécule et de peptide jusqu'à quelques dizaines de résidus.


title: Protéine

text: Tous les acides aminés protéinogènes — à l'exception de la proline — partagent une structure commune, constituée d'une fonction acide carboxylique, d'une amine primaire sur le , et d'une chaîne latérale. Cette dernière présente une très grande variété de structures chimiques, et c'est l'effet combiné de toutes ces chaînes latérales d'une chaîne polypeptidique qui détermine la structure tridimensionnelle ainsi que les propriétés chimiques de cette dernière. La planche ci-dessous présente la structure chimique des aminés protéinogènes : Les acides aminés d'une chaîne polypeptidique sont liés entre eux par des liaisons peptidiques qui s'établissent entre le carboxyle –COOH d'un premier acide aminé et l'amine primaire d'un second :


title: Protéine

text: Le squelette de la protéine est ainsi constitué d'un enchaînement linéaire d'acides aminés sur lequel sont branchées les chaînes latérales et reliées par des liaisons peptidiques. La liaison peptidique présente deux formes de résonance qui lui confèrent en partie les propriétés d'une double liaison, ce qui limite les rotations autour de son axe, de sorte que les quatre atomes du groupement amide -(C=O)NH- sont toujours à peu près coplanaires. Les deux autres liaisons constituant le squelette de l'acide aminé peuvent en revanche tourner librement. Les deux angles dièdres correspondant à ces deux liaisons internes déterminent la géométrie locale adoptée par la chaîne protéique.


title: Protéine

text: L'extrémité de la chaîne polypeptidique côté carboxyle est appelée extrémité, tandis que celle côté amine est appelée extrémité. Les mots protéine, polypeptide et peptide sont assez ambigus et leur sens peut se recouvrir. On parle généralement de protéine en référence à la molécule biologique complète dotée d'une conformation stable, tandis qu'un peptide désigne généralement une molécule plus courte dépourvue de structure tridimensionnelle stable. La limite entre les deux est très imprécise et se situe autour de quelques dizaines de résidus d'acides aminés.


title: Protéine

text: Les protéines étaient censées toujours être de grande taille (aux échelles biomoléculaires) ; on sait dès le début des années 1990 que ce n'est pas le cas, à la suite de la découverte d'une, puis de quelques autres "MicroProtéines" (parfois dénommées "MiPs"). Depuis, les scientifiques ont mis en évidence l'existence de centaines puis de milliers de microprotéines et de nanoprotéines (n'associant parfois que quelques acides aminés, peut-être auto-assemblés), si petites que les systèmes classiques d'analyse génomique ne les repéraient pas. Elles semblent avoir des rôles-clés au sein des cellules au sein du "complexe protéique", en interagissant dans les relations protéines-protéines. Certaines contrôlent ainsi l’activité de protéines plus grosses, jouant un rôle de régulateurs post-traductionnels, sans interagir directement avec l'ADN ou l'ARN. D'autres promeuvent le développement musculaire et régulent la contraction musculaire. D'autres encore contribuent à la gestion des déchets intracellulaires (ARN ancien, dégradé ou défectueux). Chez les plantes, elles pourraient participer à la détection de la lumière et dans d'autres cas jouer un rôle dans la signalisation phytohormonale. Chez l'animal, elles participeraient au fonctionnement de l'horloge biologique.


title: Protéine

text: On en trouve notamment dans les venins (d'araignées, de scorpions et d'autres animaux venimeux). Des nanoprotéines complexes peuvent être créées in vitro par "autoassemblage" d'acides aminés ; elles pourraient peut-être être utilisées pour la reconnaissance et à la catalyse biomoléculaires. On leur a déjà trouvé un intérêt commercial : certains insecticides en utilisent. Elles présentent un intérêt médical : on s'en sert pour marquer des tumeurs cérébrales afin de permettre une chirurgie plus précise.


title: Protéine

text: La nature des protéines est déterminée avant tout par leur séquence en acides aminés, qui constitue leur structure primaire. Les acides aminés ayant des propriétés chimiques très diverses, leur disposition le long de la chaîne polypeptidique détermine leur arrangement spatial. Celui-ci est décrit localement par leur structure secondaire, stabilisée par des liaisons hydrogène entre résidus d'acides aminés voisins, et globalement par leur structure tertiaire, stabilisée par l'ensemble des interactions entre les résidus — parfois très éloignés sur la séquence peptidique mais mis en contact spatialement par le repliement de la protéine — ainsi qu'entre la protéine elle-même et son environnement. Enfin, l'assemblage de plusieurs sous-unités protéiques pour former un complexe fonctionnel est décrit par la structure quaternaire de cet ensemble.


title: Protéine

text: Il peut aussi se former des liaisons covalentes supplémentaires, soit au sein d'une même chaîne protéique, soit entre différentes chaînes peptidiques au sein d'une protéine, notamment au travers de la formation de ponts disulfure entre résidus de cystéine.


title: Protéine

text: La plupart des protéines adoptent une conformation tridimensionnelle unique. La forme naturelle d'une protéine "in vivo" est son état natif, qui correspond à la forme qu'elle prend pour être biologiquement active et fonctionnelle. De nombreuses protéines prennent par elles-mêmes leur forme biologiquement active sous l'effet de la distribution spatiale des résidus d'acides aminés qui les constituent, d'autres ont besoin d'être assistées pour ce faire par des protéines chaperonnes pour être repliées selon leur état natif.


title: Protéine

text: En biochimie, on peut donc distinguer quatre niveaux d'organisation pour décrire la structure des protéines :


title: Protéine

text: Les protéines ne sont pas des molécules entièrement rigides. Elles sont susceptibles d'adopter plusieurs conformations apparentées en réalisant leurs fonctions biologiques. La transition d'une de ces conformations à une autre est appelée changement conformationnel. Dans le cas d'une enzyme par exemple, de tels changements conformationnels peuvent être induits par l'interaction avec le substrat au niveau du site actif. En solution, les protéines subissent également de nombreux changements conformationnels en raison de la vibration thermique de la collision avec d'autres molécules.


title: Protéine

text: On peut distinguer trois grands groupes de protéines en fonction de leur structure tertiaire ou quaternaire : les protéines globulaires, les protéines fibreuses et les protéines membranaires. Presque toutes les protéines globulaires sont solubles et ce sont souvent des enzymes. Les protéines fibreuses jouent souvent un rôle structurel, à l'instar du collagène, constituant principal des tissus conjonctifs, ou de la kératine, constituant protéique des poils et des ongles. Les protéines membranaires sont souvent des récepteurs ou des canaux permettant aux molécules polaires ou électriquement chargées de traverser la membrane.


title: Protéine

text: La connaissance de la structure tertiaire, voire quaternaire, d'une protéine peut fournir des éléments importants pour comprendre comment cette protéine remplit sa fonction biologique. La cristallographie aux rayons X et la spectroscopie RMN sont des méthodes expérimentales courantes pour étudier la structure des protéines, qui peuvent l'une et l'autre fournir des informations avec une résolution à l'échelle atomique. Les données RMN permettent d'obtenir des informations à partir desquelles il est possible d'estimer un sous-ensemble de distances entre certaines paires d'atomes, ce qui permet d'en déduire les conformations possible de cette molécule. L'interférométrie par double polarisation est une méthode analytique quantitative permettant de mesurer la conformation globale de la protéine ainsi que ses changements conformationnels en fonction de son interaction avec d'autres stimulus. Le dichroïsme circulaire fournit une autre technique de laboratoire permettant de résoudre certains éléments de la structure secondaire des protéines ( et  notamment). La cryo-microscopie électronique permet d'obtenir des informations structurelles à plus faible résolution sur les très grosses protéines, notamment les virus. La , technique issue de la précédente, permet dans certains cas de produire également des données à haute résolution, notamment pour les cristaux bidimensionnels de protéines membranaires. Les structures protéiques résolues sont généralement déposées dans la Protein Data Bank (PDB), une base de données en accès libre donnant la structure d'un millier de protéines pour laquelle les coordonnées cartésiennes de chaque atome sont disponibles.


title: Protéine

text: Le nombre de protéines dont la structure a été résolue est bien plus faible que le nombre de gènes dont la séquence est connue. De plus, le sous-ensemble de protéines dont la structure a été résolue est biaisé en faveur des protéines qui peuvent être aisément préparées en vue d'une analyse par cristallographie aux rayons X, l'une des principales méthodes de détermination des structures protéiques. En particulier, les protéines globulaires sont comparativement les plus faciles à cristalliser en vue d'une cristallographie, tandis que les protéines membranaires sont plus difficiles à cristalliser et sont sous-représentées parmi les protéines disponibles dans la PDB. Pour remédier à cette situation, des démarches de génomique structurale ont été entreprises afin de résoudre les structures représentatives des principales classes de repliement des protéines. Les méthodes de prédiction de la structure des protéines visent à fournir le moyen de générer la structure plausible d'une protéine à partir des structures qui ont pu être déterminées expérimentalement.


title: Protéine

text: Les acides protéinogènes sont assemblés en polypeptides au sein des cellules par les ribosomes à partir de l'information génétique transmise par les ARN messagers depuis l'ADN constituant les gènes. C'est la séquence nucléotidique de l'ADN, transcrite à l'identique dans l'ARN messager, qui porte l'information lue par les ribosomes pour produire les protéines selon la séquence peptidique spécifiée par les gènes. La correspondance entre la séquence nucléotidique de l'ADN et de l'ARN messager d'une part et la séquence peptidique des protéines synthétisées d'autre part est déterminée par le code génétique, qui est essentiellement le même pour tous les êtres vivants connus hormis un certain nombre de variantes assez limitées.


title: Protéine

text: Le code génétique établit la correspondance entre un triplet de bases nucléiques, appelé codon, sur l'ARN messager et un acide protéinogène. Cette correspondance est réalisée "in vivo" par les ARN de transfert, qui sont des ARN comptant une centaine de nucléotides tout au plus et portant un acide aminé esterifiant leur extrémité 3’-OH. Chacun des acides aminés est lié à des ARN de transfert spécifiques, portant des codons eux aussi spécifiques, de sorte que chacun des possibles ne peut coder qu'un seul acide aminé. En revanche, chacun des aminés protéinogènes peut être codé par plusieurs codons différents. Ce sont les enzymes réalisant l'estérification des ARN messagers avec les acides aminés — les aminoacyl-ARNt synthétases — qui maintiennent le code génétique : en effet, ces enzymes se lient spécifiquement à la fois à un ARN de transfert donné et à un acide aminé donné, de sorte que chaque type d'ARN de transfert n'est estérifié que par un acide aminé spécifique.


title: Protéine

text: Le cas de la sélénocystéine et de la pyrrolysine est quelque peu différent en ce que ces acides aminés particuliers ne sont pas codés directement par des codons spécifiques mais par recodage traductionnel de codons stop en présence de séquences d'insertions particulières appelées respectivement élément SECIS et élément PYLIS, qui recodent les codons stop UGA (Opale) et UAG (Ambre) respectivement en sélénocystéine et en pyrrolysine. De surcroît, la sélénocystéine n'est pas liée telle quelle à son ARN de transfert, car elle est trop réactive pour exister librement dans la cellule ; c'est la sérine qui est liée à un ARN de transfert de sélénocystéine ARNt par la sérine-ARNt ligase. Le séryl-ARNt ne peut être utilisé par les ribosomes car il n'est pas reconnu par les facteurs d'élongation intervenant au cours de la biosynthèse des protéines, de sorte que la sérine ne peut être incorporée dans les sélénoprotéines à la place de la sélénocystéine. En revanche, le séryl-ARNt est un substrat pour certaines enzymes qui assurent sa conversion en sélénocystéinyl-ARNt : conversion directe par la sélénocystéine synthase chez les bactéries, conversion indirecte "via" l'"O"-phosphoséryl-ARNt successivement par la "O"-phosphoséryl-ARNt kinase et la  chez les archées et les eucaryotes.


title: Protéine

text: Les gènes codés dans l'ADN sont tout d'abord transcrits en ARN pré-messager par des enzymes telles que les ARN polymérases. La plupart des êtres vivants modifient cet ARN pré-messager à travers un ensemble de processus appelés modifications post-transcriptionnelles conduisant à l'ARN messager mature. Ce dernier est alors utilisable par les ribosomes pour servir de modèle lors de la biosynthèse des protéines. Chez les procaryotes, l'ARN messager peut être utilisé dès qu'il est synthétisé ou être traduit en protéines après avoir quitté le nucléoïde. En revanche, chez les eucaryotes, l'ARN messager est produit dans le noyau de la cellule tandis que les protéines sont synthétisées dans le cytoplasme, de sorte que l'ARN messager doit traverser la membrane nucléaire.


title: Protéine

text: La biosynthèse d'une protéine à partir d'un ARN messager est la traduction de cet ARNm. L'ARN messager se lie au ribosome, qui le lit séquentiellement à raison de trois nucléotides à chaque étape de la synthèse. Chaque triplet de nucléotides constitue un codon sur l'ARN messager, auquel peut se lier l'anticodon d'un ARN de transfert apportant l'acide aminé correspondant. L'appariement entre le codon et l'anticodon repose sur la complémentarité de leurs séquences respectives. C'est cette complémentarité qui assure la reconnaissance entre l'ARN de transfert et le codon de l'ARN messager. L'acide aminé apporté par l'ARN de transfert sur le ribosome établit une liaison peptidique avec l'extrémité de la chaîne naissante, ce qui permet de l'allonger d'un résidu d'acide aminé. Le ribosome se déplace alors de trois nucléotides sur l'ARN messager pour faire face à un nouveau codon, qui suit exactement le codon précédent. Ce processus se répète jusqu'à ce que le ribosome soit en face d'un codon stop, auquel cas la traduction s'arrête.


title: Protéine

text: La biosynthèse d'une protéine s'effectue ainsi résidu après résidu, de l'extrémité vers l'extrémité . Une fois synthétisée, la protéine peut subir diverses modifications post-traductionnelles telles que clivage, phosphorylation, acétylation, amidation, méthylation, glycosylation, lipidation, voire la formation de ponts disulfure. La taille des protéines ainsi synthétisées est très variable. Cette taille peut être exprimée en nombre de résidus d'acides aminés constituant ces protéines, ainsi qu'en daltons (symbole Da), qui correspondent en biologie moléculaire à l'unité de masse atomique. Les protéines étant souvent des molécules assez grosses, leur masse est souvent exprimée en kilodaltons (symbole kDa). À titre d'exemple, les protéines de levure ont une longueur moyenne de d'acides aminés, pour une masse de . Les plus grosses protéines connues sont les titines des sarcomères formant les myofibrilles des muscles striés squelettiques : la titine de souris contient quelque d'acides aminés formés de pour une masse de plus de et une longueur de l'ordre de .


title: Protéine

text: Les petites protéines peuvent également être synthétisées "in vitro" par un ensemble de méthodes appelées synthèse peptidique, qui reposent sur des techniques de synthèse organique telles que la pour produire efficacement des peptides. La synthèse chimique permet d'introduire des acides aminés non naturels dans la chaîne polypeptidique, en posant par exemple des sondes fluorescentes sur la chaîne latérale de certains d'entre eux. Ces méthodes sont utiles au laboratoire en biochimie et en biologie cellulaire mais ne sont généralement pas employées pour des applications commerciales. La synthèse chimique n'est pas efficace pour synthétiser des peptides de plus de d'acides aminés environ, et les protéines ainsi produites peuvent ne pas adopter facilement leur structure tertiaire native. La plupart des méthodes de synthèse chimique des protéines procèdent de l'extrémité vers l'extrémité, c'est-à-dire dans le sens inverse de la biosynthèse des protéines par les ribosomes.


title: Protéine

text: Parmi tous les constituants de la cellule, les protéines sont les éléments les plus actifs. Hormis certains ARN, la plupart des autres molécules biologiques sont chimiquement assez peu réactives et ce sont les protéines qui agissent sur elles. Les protéines constituent environ la moitié de la matière sèche d'une cellule d' tandis que l'ARN et l'ADN en constituent respectivement un cinquième et 3 %. L'ensemble des protéines exprimées dans une cellule constitue son protéome.


title: Protéine

text: La caractéristique principale des protéines qui leur permet de réaliser leurs fonctions biologiques est leur faculté de se lier à d'autres molécules de façon à la fois très spécifique et très étroite. La région d'une protéine permettant de se lier à une autre molécule est son site de liaison, qui forme souvent une dépression, une cavité, ou « poche », dans la surface de la molécule. C'est la structure tertiaire de la protéine et la nature chimique des chaînes latérales des résidus d'acides aminés du site de liaison qui déterminent la spécificité de cette interaction. Les sites de liaison peuvent conduire à des liaisons particulièrement spécifiques et étroites : ainsi, l'inhibiteur de ribonucléase se lie à l'angiogénine humaine avec une constante de dissociation sub-femtomolaire () mais ne se lie pas du tout à la ranpirnase, homologue d'amphibien de cette protéine (constante supérieure à ). Une légère modification chimique peut radicalement modifier la faculté d'une molécule à interagir avec une protéine donnée. Ainsi l'aminoacyl-ARNt synthétase spécifique de la valine se lie à cette dernière sans interagir avec l'isoleucine, qui lui est pourtant structurellement très proche.