Fiche de révision : Liaison peptidique et peptides

📋 Plan du Cours

1. Formation de la liaison peptidique
2. Particularités de la liaison peptidique
3. Géométrie et conformation peptidique
4. Organisation des peptides
5. Détermination de la séquence primaire
6. Séparation et identification des peptides
7. Peptides à activité biologique

📖 1. Formation de la liaison peptidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison peptidique : Liaison covalente de type amide formée entre la fonction acide carboxylique du carbone alpha d’un acide aminé et la fonction amine du carbone alpha de l’acide aminé suivant, avec libération d’une molécule d’eau.

📝 Points essentiels

• 🔄 La formation cellulaire suit trois étapes:
  1. Activation de l’acide aminé par l’ATP
  2. Transfert de l’aminoacyl-adénylate sur l’ARNt par l’aminoacyl-ARNt synthétase
  3. Catalyse de la liaison peptidique par le ribosome

💡 Astuce mémo

Activation → transfert sur l’ARNt → catalyse par le ribosome

📖 2. Particularités de la liaison peptidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Délocalisation électronique : La délocalisation des électrons sur les trois atomes N-C-O de la liaison peptidique place six atomes dans un même plan et confère à la liaison un caractère polaire.

★ À maîtriser

📌 Le caractère de double liaison de la liaison peptidique empêche la rotation autour de C-N et fixe l’angle oméga.

📌 La configuration trans de la liaison peptidique est favorisée avec un angle de 180°, tandis que la configuration cis, avec un angle de 0°, est le plus souvent défavorisée.

Compléments

• La distance C-N de la liaison peptidique est intermédiaire entre celle d’une liaison simple et celle d’une liaison double.

• La liaison peptidique peut être hydrolysée chimiquement par un acide fort, notamment HCl 6N à 110 °C pendant 24 heures, ou par le bromure de cyanogène du côté carboxyle des méthionines, et enzymatiquement par des peptidases ou des protéases.

💡 Astuce mémo

Délocalisation électronique → polarité, planéité et absence de rotation

📖 3. Géométrie et conformation peptidique

★ À maîtriser

• La géométrie d’un peptide est déterminée par l’angle phi entre N et C alpha et par l’angle psi entre C et C alpha.

Compléments

• La géométrie des liaisons peptidiques détermine la conformation tridimensionnelle du peptide et peut être étudiée avec le diagramme de Ramachandran.

💡 Astuce mémo

ω fixe, mais φ et ψ variables

📖 4. Organisation des peptides

🔑 Notions clés & Définitions

• Peptides : Polymères linéaires d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques, comprenant généralement de 2 à 10-20 acides aminés.
• Structure primaire : Enchaînement orienté de ses acides aminés, écrit de l’extrémité N-terminale vers l’extrémité C-terminale.

★ À maîtriser

📌 Les polypeptides comprennent environ 10-20 à 100 acides aminés, tandis que les protéines en comprennent plus de 100.

Compléments

• Les acides aminés intégrés dans un peptide par des liaisons peptidiques sont appelés des résidus.

💡 Astuce mémo

Peptides courts, polypeptides intermédiaires, protéines longues

📖 5. Détermination de la séquence primaire

★ À maîtriser

• L’hydrolyse complète suivie d’une chromatographie des acides aminés détermine leur composition relative, mais ne donne pas leur séquence et peut dégrader certains acides aminés comme le tryptophane et la cystéine.

• Les exopeptidases comprennent les aminopeptidases et les carboxypeptidases, tandis que les endopeptidases coupent à l’intérieur de la chaîne peptidique.

📌 La trypsine coupe après les résidus basiques Lys et Arg, tandis que la chymotrypsine coupe après les résidus aromatiques Trp, Tyr et Phe.

Compléments

• La méthode de Sanger est une méthode chimique de détermination de la séquence des peptides décrite en 1953.

• La spectrométrie de masse est une méthode récente qui mesure les rapports masse sur charge m/z pour déterminer la séquence peptidique.

💡 Astuce mémo

Hydrolyser, cliver, mesurer ou déduire

📖 6. Séparation et identification des peptides

★ À maîtriser

• Les principales méthodes sont:

  • Électrophorèse
  • Chromatographies
  • Spectrométrie de masse

• En électrophorèse sur gel de polyacrylamide avec SDS, le SDS dénature les peptides, se fixe par des liaisons hydrophobes et leur apporte des charges négatives en nombre proportionnel à leur taille.

• L’isoélectrofocalisation sépare les peptides selon leur point isoélectrique pI dans un gel présentant un gradient de pH et conserve une séparation non dénaturante.

• 🔄 La chromatographie suit trois étapes:

  1. Dépôt de l’échantillon
  2. Lavage des molécules non fixées
  3. Élution des molécules fixées

Compléments

• Les principes chromatographiques comprennent:
  • Échange d’ions
  • Exclusion selon la taille des molécules
  • Affinité pour un ligand fixe

💡 Astuce mémo

ECS : électrophorèse, chromatographie, spectrométrie

📖 7. Peptides à activité biologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Enképhalines : Groupe de peptides qui se lient aux récepteurs des opioïdes.

★ À maîtriser

• La LH-RH est une hormone hypothalamique de libération des gonadotrophines constituée d’un décapeptide de séquence pyroGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly CONH2.

• La LH-RH stimule la sécrétion de LH par l’hypophyse, puis la LH stimule la production d’hormones sexuelles telles que les œstrogènes et la testostérone.

Compléments

• La met-enképhaline est un exemple d’enképhaline dont la séquence est Tyr-Gly-Gly-Phe-Met.

• La met-enképhaline augmente au cours du stress et participe à la régulation de la douleur.

💡 Astuce mémo

LH-RH stimule une hormone ; les enképhalines modulent la douleur

📊 Tableaux de synthèse

Types de molécules selon leur longueur