repliement

Le repliement désigne le processus par lequel une chaîne polypeptidique linéaire adopte sa conformation tridimensionnelle fonctionnelle, appelée conformation native. La séquence d'acides aminés détermine les interactions qui guident le repliement: interactions hydrophobes, liaisons hydrogène, ponts disulfure et effets électrostatiques. Le résultat est généralement une structure stable correspondant à un minimum de l'énergie libre sous des conditions physiologiques. Le concept de paysage énergétique en entonnoir décrit le cheminement: le polypeptide explore de nombreuses conformations et converge vers l'état le plus stable, parfois après des étapes intermédiaires et des pièges énergétiques.

Le repliement peut se faire en microsecondes ou millisecondes pour les protéines petites à moyennes. Pour les protéines plus grandes ou complexes, l'aide de protéines chaperonnes et d'autres acteurs cellulaires est souvent nécessaire afin d'éviter les états partiellement pliés et l'agrégation. Le repliement peut débuter pendant la synthèse de la protéine sur le ribosome, phénomène appelé repliement co-translationnel, lorsque des portions de la chaîne émergente se replient déjà.

Le repliement est essentiel pour la fonction biologique: la conformation native détermine l'activité, la stabilité et les interactions moléculaires. Des erreurs de repliement peuvent conduire à des protéines mal repliées ou agrégées, associées à des maladies et, dans des cas extrêmes, à des pathologies liées aux prions. Les chercheurs étudient le repliement par des techniques expérimentales comme la spectroscopie, la cristallographie, la résonance magnétique et la cryo‑EM, ainsi que par des approches computationnelles telles que la dynamique moléculaire et les prédictions de structure par apprentissage automatique (par exemple AlphaFold et évolutions associées).