Un pont disulfure (lien S-S) est un lien covalent fort qui, par oxydation, réunit deux cystéines (ou groupes sulphydriques) dans une séquence peptidique (ou protéine) (voir la figure ci-dessous où les R représentent le reste de l'acide aminé. La molécule résultante de la liaison de deux cystéines est la cystine.

R R | | SH S oxydation-> | + 2e^- + 2H⁺ SH S | | R R

Le pont disulfure est un élément des structures primaire, tertiaire (après le repliement de la protéine) ou quaternaire (lors d'association de sous-unités protéiques) de la protéine. C'est une liaison nécessaire au repliement des protéines puisque ce lien confère à la protéine sa structure et son activité biochimique. La formation des ponts disulfures nécessite une protéine contenant une activité protéine disulfure isomérase comme la PDI (Protein disulfide isomerase). Ce processus est effectué par les protéines du réticulum endoplasmique rugueux (RER) mais pas dans le cytosol.

Dans les cheveux

L'art du coiffeur fournit un bon exemple de l'effet des ponts disulfure. Les cheveux sont constitués principalement de kératine, une protéine. Plusieurs molécules de kératine sont nécessaires pour former un seul cheveu. Elles sont rattachées ensemble par des ponts disulfure, dont le nombre et l'emplacement donnent aux cheveux leur forme. Une permanente consiste en deux réactions chimiques successives. La première (une réduction) rompt un certain nombre de ponts disulfures. La structure de la protéine est relâchée. On enroule alors le cheveu selon la forme voulue. Cette opération amène en face les unes des autres des cystéines qui, à l'origine, étaient éloignées. La deuxième réaction (une oxydation) refait donc des ponts entre des cystéines qui ne se seraient jamais rencontrées naturellement. La protéine prend la forme ondulée imposée par la coiffeuse ou par le coiffeur.

La formation d'un pont disulfure à partir de deux cystéines s'accomplit spontanément en présence de dioxygène. La réduction d'un pont disulfure est aussi facile à faire avec des réducteurs doux, tel le mercaptoéthanol. Comme la destruction et la formation des ponts disulfures sont deux réactions faciles à faire; comme d'autre part, le cheveu pousse selon sa forme naturelle, la frisure ne dure qu'un temps limité. Les réactions employées pour friser un cheveu lisse peuvent évidemment être utilisées pour étirer un cheveu frisé.

N.B. Ceci n'est qu'une explication simplifiée de la structure du cheveu. En effet d'autres molécules sont associées à la kératine, en particulier les pigments qui donnent à chaque chevelure un éclat et une teinte unique.

biochimie

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