Une voie d'accès inédite à des peptides stables en milieu biologique
Publié par Isabelle le 09/11/2018 à 12:00
Source: CNRS-INC
C'est une avancée notable dans la chimie des sucres. Les chimistes du laboratoire de Biomolécule-Conception, Isolement et Synthèse (CNRS/Université Paris-Sud) et du Centre de Biophysique Moléculaire (CNRS), ont mis au point une méthode simple et originale pour synthétiser des peptides thioglycosylés. Ces conjugués d'un peptide et d'un sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes, Le Chevalier au lion). Il est majoritairement...) dont l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) est remplacé par un soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) sont très stables dans un milieu biologique. Ces travaux, publiés dans la revue Chemical Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances,...), ouvrent de multiples applications en thérapie (Une thérapie est un ensemble de mesures appliquées par un thérapeute à une personne souffrant d'un problème de santé, dans le but de l'aider à guérir, de...) et en recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...).



Les glycopeptides et les glycoprotéines sont des conjugués composés d'un sucre lié à une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) d'acides aminés (peptide) ou à une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de protéine lorsque...). Ils constituent l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) moléculaire de nombreuses biomolécules et ils sont largement présents dans tous les organismes vivants. Cette omniprésence les rend indispensables notamment en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal...) mais la liaison du sucre au peptide/protéine peut se faire dégrader par les enzymes présentes dans le vivant. Pour suivre un glycoconjugé particulier ou pour délivrer un glycocon jugé à usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) médical, il faut donc le rendre inattaquable par ces enzymes. Ce que des chimistes du laboratoire de Biomolécule-Conception, Isolement et Synthèse (CNRS/Université Paris-Sud) et du Centre de Biophysique (La biophysique est une discipline à l'interface de la physique et la biologie où les outils d'observations des phénomènes physiques sont appliqués aux...) Moléculaire (CNRS) viennent de réaliser avec une méthode plus simple qu'auparavant.

Une technique classique pour rendre les conjugués stables est de remplacer l'oxygène qui lie la partie sucre au peptide/protéine par un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement...) de soufre. L'analogue ainsi formé est appelé un thioglycoconjugé (thio- pour soufre) et c'est un excellent mime des glycoconjugés, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en restant stable. Problème: la transformation pour l'obtenir nécessite de nombreuses étapes de synthèse, notamment des étapes complexes de protection et déprotection des différentes fonctions des molécules à conjuguer.

En une seule étape, dans de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) à pH neutre et à température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) ambiante, l'équipe de parisiens et d'orléanais fait bien mieux que la méthode classique. En utilisant de acides aminés possédant un noyau aromatique iodé comme point (Graphie) d'ancrage, en présence d'un catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des...) au palladium, ils obtiennent des thioglycoaminoacides, "briques moléculaires" des peptides complexes. Au final, cette méthode a pu être utilisée pour synthétiser un long thioglycopeptide de 60 acides aminés. Cette facilité d'accès ouvre la voie à une multitude de nouvelles molécules inédites, capables de mimer les glycoprotéines impliquées dans diverses pathologies.

Référence publication:
David Montoir, Mehdi Amoura, Zine El Abidine Ababsa, T. M. Vishwanatha, Expédite Yen-Pon,
Vincent Robert, Massimiliano Beltramo, Véronique Piller, Mouad Alami, Vincent Aucagne et Samir Messaoudi
Synthesis of Aryl-Thioglycopeptides Through Chemoselective Pd-Mediated Conjugation
Chemical Science – Septembre 2018
DOI: 10.1039/C8SC02370K

Contacts chercheur:
Samir Messaoudi, BioCIS UMR8076, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) Paris-Sud, Université Paris-Saclay
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