Université Oran1 Faculté SNV Département de Biologie 2ème année SNV Module : Biochimie Structurale Dr ADIDA-CHERIF H 1 Biochimie Structurale TD destinés aux étudiants en L2 Préparé par Dr. ADIDA-CHERIF H Maitre de conférences classe B Département de Biologie Université Ahmed ben bella Oran 1
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Université Oran1 Faculté SNV Département de Biologie
2ème année SNV Module : Biochimie Structurale Dr ADIDA-CHERIF H
1
Biochimie Structurale
TD destinés aux étudiants en L2
Préparé par Dr. ADIDA-CHERIF H
Maitre de conférences classe B
Département de Biologie
Université Ahmed ben bella Oran 1
Université Oran1 Faculté SNV Département de Biologie
2ème année SNV Module : Biochimie Structurale Dr ADIDA-CHERIF H
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Chapitre IV : LES PEPTIDES
1. Définition
Un peptide est une molécule constituée d'acides aminés enchaînés par un lien peptidique.
La réaction d’un groupe COOH d’un acide aminé avec un groupe NH2 d’un autre acide
aminé donne un amide. La liaison formée est une liaison peptidique, cette liaison, une fois
formée, est très stable.
2. Les chaînes peptidiques et leur nomenclature
• Les chaînes peptidiques sont vectorisées : les liaisons peptidiques attachent les acides
aminés dans un ordre spécifique.
• Les aminoacides engagés dans une chaîne peptidique sont appelés résidus. Leur nom est
celui de l'aminoacide auquel on ajoute le suffixe « yl ».
• Les deux aminoacides aux extrémités de la chaîne sont appelés : N-terminal pour celui qui
a sa fonction aminée libre et C-terminal pour celui qui a sa fonction COOH libre.
• On numérote les aminoacides en écrivant l'enchaînement de gauche à droite à partir de
l'extrémité N-terminal.
Objectifs
Maitriser la structure d’un peptide
Connaitre la nomenclature d’un peptide
Connaitre les différentes méthodes de détermination de la
structure d'un peptide : méthodes chimique et enzymatique.
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3. Classification des peptides
On distingue trois types de peptides :
3.1. Peptide formé d'une seule chaîne (monocaténaire) et linéaire
3.2. Peptide formé d'une seule chaîne (monocaténaire) et cyclique
Une liaison covalente (pont S-S) intra-chaines est présente et réalisée par l’oxydation de deux
fonctions thiol de deux cystéines.
3.3. Peptide formé de plusieurs chaînes (polycaténaire)
Une liaison covalente (pont S-S) inter-chaines est présente et réalisée par l’oxydation de deux
fonctions thiol de deux cystéines appartenant à deux chaines peptidiques différentes.
4. Détermination de la structure d'un peptide
La détermination de la structure primaire d'un peptide est conduite en deux étapes :
Détermination de la composition en aminoacides.
Détermination de l'ordre des enchaînements des résidus.
4.1. Hydrolyse chimique complète
C’est une hydrolyse acide à chaud (HCl 6 N à 105° pendant 24 à 72 heures) pour séparer et
déterminer les différents types d’acides aminés constitutifs des polypeptides.
L’hydrolyse acide coupe les liaisons peptidiques, détruit le tryptophane (Trp) et ne distingue
pas entre (l’acide aspartique « Asp » et l’Asparagine « Asn ») et (l’acide glutamique « Glu »
et Glutamine « Gln ») avec libération d’ammoniac. Signalons qu’à l’inverse, l’hydrolyse
alcaline par chauffage conduit à la destruction de tous les AA excepté le Trp.
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4.2. Hydrolyse chimique spécifique
Certains réactifs hydrolysent une liaison peptidique avec une spécificité sur un des
aminoacides participant à la liaison. Il s’agit de :
4.2.1. Bromure de cyanogène (BrCN) : hydrolyse la liaison peptidique du côté carboxyle de
la méthionine.
4.2.2. Le 2-nitro-5-thiocyanobenzoate (NTCB) : hydrolyse la liaison peptidique du côté
amine de la cystéine.
4.2.3. Détermination de l’AA N-terminal d’un peptide :
Méthode de SANGER au DNFB (2,4 dinitro- fluorobenzène)
Le DNFB se fixe sur l’acide aminé N-terminal, qui porte une fonction NH2 libre.
Après hydrolyse au HCl, tous les AA sont libres, et l’acide aminé N-terminal est sous forme
de DNP-AA (dinitrophényl-AA).
Méthode au chlorure de dansyle (dansylation)
Le chlorure de dansyle forme avec l’acide aminé N-terminal un dérivé dansylé qui se libère
après hydrolyse sous forme de Dansyl-AA très fluorescent.
Méthode d’EDMAN au PITC (phénylisothiocyanate)
Le phénylisothicyanate (PITC) réagit avec la fonction aminée N-terminal pour donner un
complexe qui, après action d’un acide dans des conditions douces libère une
phénylthihydantoine (PTH-AA).
La réaction est renouvelée avec le reste du peptide : le PITC détache successivement chaque
AA, à partir de l’extrémité N-terminal, c’est une méthode soustractive qui permet la
détermination d’une séquence en AA d’un peptide ayant jusqu’à 20 AA.
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4.2.4. Détermination du C-terminal d’un peptide
L’hydrazinolyse
L’hydrazine à 100 °C permet de rompre les liaisons peptidiques ; tous les résidus sont
transformés en hydrazides sauf le résidu C-terminal reste sous forme d’AA libre.
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4.3. Hydrolyse enzymatique
L'hydrolyse des liaisons peptidiques peut être réalisée par des enzymes protéolytiques
(protéases ou encore peptidases)
4.3.1. Exopeptidase
L’enzyme n’hydrolyse que la 1er
liaison peptidique (aminopeptidase), ou la dernière liaison
peptidique (carboxypeptidase) en libérant l’aminoacide terminal.
4.3.2. Endopeptidase
L'enzyme hydrolyse des liaisons peptidiques internes entre deux aminoacides i, (i+1). Il peut
être spécifique du résidu en position i ou (i+1).
L'hydrolyse d'un peptide par une endopeptidase donnera plusieurs fragments peptidiques.
Tableau N°04: Liste des principaux endopeptidases.
Enzymes Le clivage des peptides du côté Acides aminés
La trypsine (-CO) Arg et Lys
La chymotrypsine (-CO) résidus aromatiques.
La thermolysine (-NH) Leu, Ile et Val
La pepsine Tyr, Trp, Phe
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EXERCICES
Exercice N°01
Donner les noms des peptides suivants :
1. Lys-Met-Ala-Gly.
2. Val-Ser-Gly.
Exercice N°02
1- Écrire la formule développée plane du tétrapeptide: Asp-Gly- Glu-Arg.
2- Quelle est l’enzyme qui peut libérer l’Arg de ce peptide ?
Exercice N°03
Soit le pentapeptide suivant: Lys-Val-His-Glu-Met.
1. Écrire la formule chimique développée de ce peptide.
2. Étudier la variation de sa charge nette en fonction du pH et en déduire la valeur de son pH
isoélectrique.
Données: pK des différents groupements ionisables.