Biochimie métabolique et structurale - Peptides PDF

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Cours de M Moreau...

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UE 1 : Biochimie structurale et métabolique Peptides 1-Définition Les peptides sont des enchaînements d'acides aminés, liés entre eux par des liaisons peptidiques. PM(masse moléculaire d'un peptide) < 10 000 Da (dalton). On considère qu'un peptide est entre 2 et 100 acides aminés. La condensation de la fonction carboxylique et de la fonction aminé se fait avec l’élimination de la molécule d'eau pour former le dipeptide.

Cette liaison porte la liaison CN , porte le caractère d’une double liaison partielle ; il y a un phénomène de résonance entre les deux formes. Cette notion de double liaison partielle fait que la structure est rigide, c'est l'unité peptidique, plane et rigide. Représentation des unités peptidiques, plane et rigide avec la double liaison partielle entre C et N . Ce n'est pas complètement rigide : il y a des degrés de rotations possibles entre le carbone alpha et l'atome d'azote(N), et entre le carbone alpha et le carbone lié a l’oxygène. En chimie ces degrés de libertés sont appelés degrés de rotation. On va parler : -d'angle φ (phi) entre le carbone C et l'atome d'azote -de degré ψ (psi) entre le carbone alpha et le carbone lié au groupement oxygène

Cas particulier : la proline et sa structure secondaire

L'atome d'azote fait parti du cycle, pour la proline il n'y a pas de possibilité de rotation, il n'y a pas de degré de liberté de rotation entre l'atome d'azote et le carbone alpha. La conséquence de cette rigidité est que l'on a un changement brutal de direction de la chaine quand on a une proline dans une chaîne d'acides aminés. Les carbones alpha de deux acides aminés successif sont situés en position trans car c'est une situation plus favorable énergétiquement. Un acide aminé qui est engagé dans une chaîne peptidique est appelé résidu.

Pa convention on place a gauche le résidu ayant son groupement alpha aminé libre, a gauche c'est donc l’extrémité n terminal ; a l'inverse le dernier résidu a droite a son dernier groupement alpha carboxylique libre, c'est également l'extrémité c terminal.

Comment écrire ces chaînes ? -Avec la nomenclature en 3 lettres -Avec le nom du résidu suivi du suffixe -yl -Avec nomenclature LGA (nomenclature a une seule lettre (pas à savoir)

Un peptide régulier : lorsqu'on fait une hydrolyse par l'acide chlorhydrique, on va libérer uniquement les acides aminés de série n. Les structures particulières : on va hydrolyser des acides aminés de série n, mais également d'autres structures particuliers. Ex : l'acide glutamique peut former un cycle , la chaine latérale COOH carboxylique va régir avec le NH2 du carbonate, pour former un cycle : l'acide 5 pyrrolidone carboxylique (fonction proline). → c'est un peptide de structure irrégulière, qui a comme fonction de résister a la dégradation par les protéases qui ne reconnaissent pas cette forme d'acide aminé, souvent en terminaison des chaines, cela protège la chaine de la dégradation.

On a d'autres structures qui sont irrégulières : comme le peptide glutathion (GSH) qui est très important en physiologie. Sa fonction principal est son groupement thion. On a pas un peptide régulier, le NH n'est pas lié avec la fonction carboxylique alpha mais avec la fonction carboxylique de la chaine latérale, CO, on

a une liaison gamma. C'est une liaison pseudo-peptidique (qui ressemble a une liaison peptidique mais qui est une liaison qui n'est pas réalisé avec le carbone alpha). Ce glutathion va former des dimères lorsqu'il est oxydé ; on va avoir la formation d'un dimère par la formation d'un pont disulfure.

2-Propriétés physiques des peptides -Les acides aminés absorbent dans les UV si on a un acide aminé aromatique -La solubilité dans l'eau va être possible si les chaines latérales sont ionisables (cela va dépendre de la structure du peptide) -La dialyse (à travers les membranes de dialyse) est possible pour les peptides, le poids moléculaires est inférieur a 10 000 Da donc elles sont suffisamment petites pour franchir les barrières des membranes de dialyse. C'est la différence entre le peptide et la protéine, qui elle ne peut pas franchir la membrane de dialyse. -Les charges de ces peptides vont varier en fonction de la composition en acides aminés et du pH du milieu (→ séparation par électrophorèse)

Ex : elle peut être négative, neutre ou positive. On a : pH=6

Pour déterminer la charge global d'un peptide :il faut tenir compte d'une part des extrémités terminales (NH3 libre et COOH ici), mais aussi des extrémités ionisables des chaînes latérales, par contre, les fonctions engagées dans la liaison peptidique ne sont pas ionisables.

3- Les propriétés chimiques des peptides Il est possible de cliver ces liaisons peptidiques par de l'acide (acide chlorhydrique) et on peut ainsi libérer tous les acides aminés . -Hydrolyse de la liaison peptidique Remarque : le tryptophane est détruit par l'acide, si on veut étudier la composition global, savoir s'il y a du tryptophane, il faudra réaliser une hydrolyse en milieu alcalin. -Réaction à la ninhydrine (colorant des acides aminés et des petits peptides) avec oligopeptides -nombre de résidu...