ETUDE DE QUELQUES PEPTIDES D'INTÉRÊT BIOLOGIQUE
HORMONES POST-HYPOPHYSAIRES
Deux hormones, I'ocytocine et la vasopressine, sont des nonapeptides dont la structure est la suivante:
Ces deux hormones, ont des structures chimiques très proches l'une de l'autre, ce qui permet de concevoir des analogies dans leurs activités biologiques. L'ocytocine agit surtout sur la contraction du muscle utérin, alors que la vasopressine a principalement une action hypertensive et antidiurétique. La synthèse chimique de ces deux hormones a été réalisée par du Vigneaud dés 1953, ce qui constitue le premier exemple d'une synthèse peptidique réussie. Du Vigneaud a d'ailleurs réalisé la synthèse de molécules hybrides: cycle de l'une associé à la chaîne latérale de l'autre. On a pu également synthétiser des analogues structuraux ne différant du composé naturel que par un seul amino-acide. Exemple:
Vasoprossine (lysine) et Vasopressine (histidine).
Des modifications minimes sur la séquence d'élimination d'un OH de la lyrosine ou d'un NH: de l'arginine conduit a des produits à activités biologiques bien dissociées: respectivement vasoconstricteur et anidiurétique.
On utilise en medecine des analogues structuraux de synthèse de ces deux hormones peptidiques.
HORMONES ANTÉHYPOPHYSAIRES
Un exemple bien connu des hormones antéhypophysaires est l'hormone adrénocorticotrope ou ACTH.
C'est un enchaînement monocaténaire de 39 amino-acides pour un poids moléculaire de 4 500. La séquence des amino-acides dans l'ACTH de l'homme est la suivante :
L'activité biologique dépend de l'intégrité de la séquence des amino-acides (1) à (20) et spécialement de la présence des amino-acides (1) à (13). La détermination exacte de la séquence des 39 amino-acides est aux travaux de Li (1958).
Le système hypothalamo-hypophysaire et les hormones protidiques Hormones hypothalamiques
Les hormones de l'antéhypophyse et de l'hypophyse intermédiaire.
Hormones antéhypophysaires
HORMONES PANCRÉATIQUES
L'insuline est une hormone polypeptidique synthétisée par les cellules des îlots de Langerhans du pancréas. Son poids moléculaire est de 5 734.C'est la première séquence hormonée polypeptidique connue, grâce aux travaux de F. Sanger (1955). La molécule d'insuline est constituée par deux chaînes polypeptidiques unies entre elles par deux ponts disulfures. Ce sont :
• la chaîne A qui comprend 21 amino-acides dont le gycocolle à l'extrémité N-terminale, avec un pont disulfure intrachaine entre les résidus cystétyl en (6) et en (11);
• la chaîne B qui comprend 30 amino-acides, dont la phényalanine à l'extrémitié N-termmale.
II n'y a dans la molécule ni tryptophanne, ni méthionine.
La séquence des diverses insulines obtenues a d'autres espaces animales est identique a celle de l'insuline humaine, sauf au niveau des amino-acides 8, 9 et 10 de la chaîne A et de l'amino-acide 30 de la chaîne B.
La synthèse chimique de l'insuline a été réalisée selon les principe de la méthode employée par du Vigneaud pour l'ocytocine: union de fragments préalablement synthétises, protection des groupements sulfhydryles par formation du dérivé S-benzyl-cystéine et élimination secondaire du protecteur par hydrogénolyse. La chaîne A nécessite 89 étapes de synthèse. La chaîne B 132 étapes.
Un tel travail, partiellement accompli dés 1963 par Katsoyannis (Université de Pinsburgh. USA.) et Zuhn (Technische Hochschule. Allemagne fédérale) a été totalement réalisé, en 1965 par Kung et ses collaborateurs de l'Université de Pékin et de l'Académie des Sciences de Shangaï. Ce fut une acquisition fondamentale en Biochimie.
Le glucagon est une autre hormone peptidique pancréatique. Il ne comporte qu'une structure polypetidique monocaténaire de 29 amino-acides dont la séquence a été déterminée par Bromer en 1957.
Insuline Humaine
Glucagon
PEPTIDES ANTIBIOTIQUES
De telles molécules, préparées à partir de cultures bactériennes, ont la propriété de contenir souvent des D-amino-acides et de présenter une structure cyclique. Or en connaît un très grand nombre, doués d'activité bactéricide puissante.
TYROCIDINE A
C'est un polypeptide cyclique extrait de la tyrocdine produite par Bacillus. Sa structure a été déterminée par Paladine et Craig en 1954. Elle est la suivante:
Sa synthèse par voie chimique a été réalisée au Japon par Ohno en 1966.
En médecine, ce composé entre dans la constitution d'un antibiotique d'usage courant, la tyrothricine.
Le légendaire désordre qui régnait en permanence dans Ie Laboratoire de Recherche de Fleming est pour une bonne part à la base de la découverte de ce remarquable antibiotique qu'est ta pénicilline.
LES PENICILLINES
Extraites des cultures d'un grand nombre de Pénicillium, ce sont des substances antibiotiques dont l'usage est très largement répandu en médecine. La structure générale est la suivante:
LES GRAMICIDINES
Cyclopeptides extraits de Bacillus, ils sont des composants également de la Tyrocidine. Parni les structures connues, on peut citer les gramicidines J1 et J2.
CONCLUSION
II existe bien d'autres structures peptidiques de grand intérêt biologique:
• propriétés hormonales (angiotensines, bradykinine, mélano-stimulines, gastrines, sécrétine, etc).
• rôle structural le peptidoglycane des parois bactériennes.
• pouvoir antibiotique: gramicidines, tyrocidines, bacitracines, polymixines, etc.
• pouvoir toxique: phalloïdine, responsable des intoxications mortelles par un champignon vénéneux:
l'Amanite phalloïde.
La détermination de structure est pour tous, soit faite, soit en cours de réalisation, et plusieurs d'entre eux ont déjà été synthétisé par voie chimique, ainsi que de nombreux analogues structuraux biologiquement actifs.
Un des aspects des plus moderne de ce problème est représente par l'étude des effets endocriniend et comportementaux des neuropeptides.
