Qu’est-ce qu’un peptide ? Liaison peptidique et séquences

Ce qu’est un peptide

Un peptide est une chaîne d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques. Chaque acide aminé possède un groupe amine, un groupe carboxyle et une chaîne latérale ; vingt acides aminés standard, qui ne diffèrent que par leur chaîne latérale, constituent la plupart des peptides et protéines naturels. L’ordre des acides aminés dans la chaîne, appelé séquence, définit le peptide.

Le GHK, par exemple, correspond aux trois acides aminés glycine, histidine et lysine reliés dans cet ordre. Si l’on change l’ordre ou un acide aminé, on obtient un autre peptide, avec un autre nom, une autre formule et une autre masse.

Comment se forme une liaison peptidique

Une liaison peptidique est une liaison amide entre le groupe carboxyle d’un acide aminé et le groupe amine du suivant. Sa formation libère une molécule d’eau : c’est une réaction de condensation ; l’ajout de cette eau rompt de nouveau la liaison, c’est l’hydrolyse. Comme la liaison C–N a un caractère partiel de double liaison, les atomes qui l’entourent restent dans un même plan et ne tournent pas librement, ce qui influe sur le repliement des chaînes peptidiques.

Chaque liaison peptidique retire une molécule d’eau ; la masse molaire d’un peptide est donc la somme de celles de ses acides aminés moins environ 18.02 par liaison. Le KPV (lysine, proline, valine) le montre : 146.19 + 115.13 + 117.15 = 378.47, et 378.47 − 2 × 18.02 = 342.43, la masse molaire indiquée dans son profil de composé.

Au laboratoire, les peptides sont fabriqués en formant ces liaisons un acide aminé à la fois, le plus souvent par synthèse peptidique en phase solide, puis purifiés par HPLC et lyophilisés.

Dipeptides, oligopeptides, polypeptides et protéines

Les peptides sont nommés d’après le nombre d’acides aminés de la chaîne. Les limites sont des conventions plutôt que des règles fixes, et les manuels les placent à des endroits un peu différents.

Ce qui distingue une protéine d’un long peptide est surtout sa structure : une protéine se replie en une forme tridimensionnelle stable, souvent à partir de plusieurs chaînes, alors que la plupart des peptides courts n’ont pas de repliement fixe.

Comment lire une séquence peptidique

Les séquences s’écrivent de l’extrémité N, qui porte le groupe amine libre, vers l’extrémité C, qui porte le groupe carboxyle libre, en codes à trois lettres comme Gly-His-Lys ou à une lettre comme GHK.

Les préfixes et suffixes indiquent les groupes terminaux : H- désigne une extrémité amine libre et Ac- une extrémité acétylée ; -OH un acide libre et -NH2 un amide. Le SNAP-8 s’écrit Ac-EEMQRRAD-NH2 : huit acides aminés avec un groupe acétyle à l’extrémité N et un amide à l’extrémité C. D’autres notations signalent les acides aminés D, les peptides cycliques et les ponts disulfure entre deux cystéines.

Liaisons et composants absents de la séquence

Toutes les liaisons d’une molécule de type peptidique ne sont pas des liaisons peptidiques standard. Le glutathion (γ-L-glutamyl-L-cystéinylglycine) est lié par le groupe carboxyle de la chaîne latérale de l’acide glutamique et non par son carboxyle principal, une liaison γ-glutamyle : c’est un tripeptide par sa composition, mais pas un tripeptide standard.

D’autres composants d’un produit figurent dans sa formule, mais pas dans sa séquence. Dans le GHK-Cu, le cuivre(II) est lié au tripeptide GHK. Les peptides de synthèse sont généralement fournis sous forme de sels, comme l’acétate ou le trifluoroacétate, et ces contre-ions ajoutent du poids sans faire partie de la chaîne. Ces détails modifient la formule et la masse molaire ; comparez-les donc dans le profil de composé et sur le certificat d’analyse.

Ce qu’il faut vérifier pour comparer des produits peptidiques

La séquence et ses groupes terminaux définissent un peptide. Pour comparer deux produits, vérifiez :

• La séquence complète, groupes terminaux compris, et pas seulement le nom : deux produits de même nom peuvent différer aux extrémités.
• La formule et la masse molaire par rapport à la séquence : un groupe acétyle ajoute environ 42, et une extrémité amide pèse environ 1 de moins qu’un acide libre.
• Le spectre de masse, qui confirme la masse de la chaîne, et la pureté HPLC, qui indique la part du signal dans le pic principal.
• La forme fournie : les peptides évoluent plus vite en solution qu’à l’état de solide sec, par hydrolyse des liaisons peptidiques et par des réactions comme l’oxydation et la désamidation ; c’est l’une des raisons pour lesquelles ils sont fournis lyophilisés.