La structure de l'insuline de porc avec le logiciel Rasmol :   SOMMAIRE :   1. Découverte des fonctions principales       du logiciel RASMOL.   2. Travaux à réaliser pendant         la séance  de 2 heures :   3. Comment utiliser        le logiciel RASMOL ?  4. Bibliographie. Thierry RUMMENS  prof. agrégé de biochimie.  Lycée Jolimont, TOULOUSE, France, section de BTS Analyses Biologiques.

TD d'informatique   ( durée de 2 heures ).   Pour utiliser rasmol     sur internet,     ( in english)    cliquer sur le lien : l'insuline au format pdb. Retour au  sommaire du site bts ab :

1. Découverte des fonctions principales du logiciel RASMOL.

Le logiciel se compose : d'une fenêtre sur fond noir où la molécule peut être déplacée, modifiée, colorée. D'un menu principal d'édition et de commandes en français où on sélectionne différentes options. D'un menu command line où on se contentera de lire certaines informations                                                 sur la structure I et II de la molécule étudiée.

Chemin d'accès : C:\RASMOL\INRP1\RASMOL\RASMENUF.EXE Ouvrir le fichier insuline.pdb en suivant le chemin d'accès suivant : menu principal \  fichier \ ouvrir \ rasmol \ inrp1 \ rasmol \ tpprot \ insuline.pdb  Comment organiser les 3 fenêtres  du logiciel rasmol ?   Placer sur l'écran  les 3 fenêtres    du logiciel  présentées ici    ci-contre. Suite :

 
 
 
 
 
 
 

Quelles sont les options du menu principal ?

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Le menu fichier : Séquence :  affiche la séquence de la chaîne protéique étudiée  ou des chaînes protéiques du polymère.                     _______________________________________________________________________________________ Le menu afficher : Rubans :  affiche la structure II de la protéine ( domaines en hélices ou en feuillet ) ,                       il conviendra ensuite de les différencier en les colorant avec l'option suivante :                      Colorer / Par chaîne ou segment  Bâtonnets : le squelette carbonné et les atomes d'oxygène, azote et soufre sont représentés                             sous la forme de segments qui les relient.  Ponts disulfure :  permet de visualiser les ponts S-S entre deux cystéines.                        Il conviendra ensuite de les différencier en les colorant avec l'option suivante :                      Colorer / Ponts disulfure : en jaune si le fond est noir.   Liaisons hydrogène : affiche les liaisons H dans les domaines en alpha hélice par exemple.  Boules et Bâtonnets :  affiche la structure chimique de la molécule où les atomes                                                    sont  représentés par des sphères et les liaisons par des segments.

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Le menu colorer :   Par chaîne ou segment :  permet de visualiser séparément                                                           les différentes chaînes protéiques.   Par structure :  permet de visualiser séparément les domaines en hélice                                       par rapport aux domaines en feuillet.   Par type d'atome :  permet alors de reconnaître le C en Gris, N en Bleu,                                             S en Jaune.   Par type de résidu : on peut alors repérer par la couleur les acides aminés.   Les ponts disulfure : choisir par exemple le jaune pour les colorer / fond noir.   Les liaisons H : choisir par exemple le blanc pour les visualiser / fond noir. __________________________________________________________________

Le menu options : système d'axes:        permet de repérer les axes de l'espace        afin d'orienter précisément la molécule. Suite :

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2. Travaux à réaliser pendant la séance de 2 heures :

  2.1.   Découvrir les commandes de RASMOL sur le fichier molécule : insuline.pdb.

  2.2.   Représenter à l'aide de 2 schémas appropriés  ( face et  profil ) les 2 chaînes A et B de l'insuline.

  2.3.   Situer et indiquer sur l'un des schéma : l'acide aminé NH2 terminal,
                                                                                      l'acide aminé COOH terminal,
                                                                                      les positions des cystéines,
                                                                                      le nombre d'acides aminés.

  2.4.   Représenter par un schéma très simplifié la séquence des chaînes A et B  ainsi que la position des ponts disulfure.

  2.5.   Réalisations pratiques à montrer au professeur :
                        Montrer sur A : Cystéine, Tyrosine, b feuillet, a hélice avec liaisons hydrogène.
                       Montrer sur B : Lysine, Acide Glutamique,  b feuillet, a hélice avec liaisons hydrogène.

                                                                                                                                                Suite : 

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3. Comment utiliser le logiciel RASMOL ?
   Chemin d'accès sur les ordinateurs de la salle informatique : C: \ RASMOL \ INRP1 \ RASMOL \ RASMENUF.EXE

3.1. Ouvrir le fichier insuline.pdb en suivant le chemin d'accès suivant :

     menu principal \  fichier \ ouvrir \ rasmol \ inrp1 \ rasmol \ tpprot \ insuline.pdb

Pour travailler avec rasmol directement sur internet, cliquer sur le lien : l'insuline au format pdb.

Dans le menu principal, l'option SEQUENCE permet d'afficher, dans la fenêtre Rasmol command line, la séquence des chaînes A et B :
 

Suite :

Le menu afficher : Rubans :  affiche la structure II de la protéine                      ( domaines en hélices ou en feuillet ) ,                       il conviendra ensuite de les différencier                        en les colorant avec l'option suivante :                  Colorer / Par chaîne ou segment La structure II de l'insuline est organisée en :     2 chaînes ( la bleue et la rouge )     domaines en hélice alpha     domaines en feuillets béta. Suite :

 

3.3. Comment repérer la molécule dans l'espace : l'option  système d'axes. Le menu options :  système d'axes :        permet de repérer les axes de l'espace       afin d'orienter précisément la molécule.

Rotation autour de l'axe yy' . La chaîne A  bleue est  composée de 2 hélices dont les axes sont // entre-eux. La chaîne B rouge possède une hélice centrale dont l'axe est  perpendiculaire  aux axes des hélices de la chaîne A. Suite :

Rotation autour de l'axe zz' . Les axes de la chaîne A sont bien // entre-eux, et sont perpendiculaires à l'axe de l'hélice de la chaîne B. Les ponts disulfure S-S sont représentés par des pointillés oranges sur les deux schémas animés.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

3.4. Comment situer les ponts disulfure et les cystéines impliquées ? Ponts disulfure :   permet de visualiser les ponts S-S  entre deux cystéines.  Il conviendra ensuite de les différencier  en les colorant avec l'option suivante : Colorer / Ponts disulfure :  en jaune si le fond est noir.     Suite :

3.5. Que faire de plus maintenant ? Maintenant vous devez jouer tout seul  comme un grand. Retrouvez-donc les points essentiels du cours  de biochimie structurale / protéines, découvrez seul les autres options de rasmol, lisez les consignes du TD prévu, prenez vos crayons et répondez aux  questions posées dans le temps imparti.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Bibliographie.
 

Rasmol ,  logiciel créé par : Roger Sayle Glaxo Wellcome Research and Development Stevenage, Hertfordshire, U.K.

Publication pédagogique de l'INRP : Structures et fonctions des molécules biologiques     Utilisations pédagogiques      des visualisations tridimensionnelles      avec le logiciel RASMOL.      prix : 150 francs ( environ 22,50 Euro )

INRP :  institut national de recherche pédagogique     29 rue d'Ulm,      75230 Paris cedex 05      tél : 01 46 34 90 00

 

Menu principal /  afficher / rubans Menu princ. / colorer / par chaîne chaîne A 21 Acides Aminés, chaîne B 30 Acides Aminés.

Menu princ. / Afficher / boules et bâtonnets Menu princ. / colorer / par type d'atome. En jaune : les atomes de Soufre.

Vue perpendiculaire à celle de gauche, 2 hélices pour A vues d'en haut,  1 hélice pour B vue latérale.