Professeur Michel SEVE

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1 UE1: Cycle 4 : Biomolécules (1) : Acides aminés et protéines Chapitre 3 La liaison peptidique Professeur Michel SEVE Année universitaire 2009/2010 Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés.

2 Chapitre 3: La liaison peptidique Plan du cours 2/11 La liaison peptidique Plan du cours 1. Définition 2. Stéréochimie 3. Stabilité 4. Synthèse peptidique 5. Hydrolyse

3 Chapitre 3: La liaison peptidique 1. Définition 3/11 1. La liaison peptidique: définition Les acides aminés sont les éléments de construction des protéines. Il y a 21 acides aminés, mais un seul type de liaison utilisé pour les relier entre eux: c'est la liaison peptidique. La liaison peptidique est formée durant l'étape de traduction par une liaison covalente entre un groupement α-aminé d'un acide aminé et le groupement carboxylique d'un autre acide aminé. Une molécule d'eau est éliminée.

4 Chapitre 3: La liaison peptidique 1. Définition 4/11 La liaison peptidique Formation d une liaison covalente entre le COOH d 1 AA et le NH 2 d un autre AA par perte d une molécule d eau : R 1 R 2 NH 2 CH α COOH + H 2 N CH α COOH R 1 R 2 (-18 Da) NH 2 CH α CO NH CH α COOH + H 2 O Liaison peptidique 4

5 Chapitre 3: La liaison peptidique 2. Stéréochimie 5/11 2. Stéréochimie de la liaison peptidique La structure de la liaison peptidique est particulière. Les groupements C=O et N-H sont parallèles et les atomes C, O, N, et H sont coplanaires. Cette liaison simple se comporte comme une double liaison en raison d'un équilibre entre deux formes mésomériques.

6 Chapitre 3: La liaison peptidique 2. Stéréochimie 6/11 Conformation de la liaison peptidique Comme dans le cas d'une liaison double, les groupements d'atomes de part et d'autre de la liaison peptidique peuvent adopter une configuration Cis ou Trans. Généralement, la configuration trans est favorisée du fait d'interactions stériques entre les chaînes latérales R de carbone α adjacents. Une des exception est l'enchaînement X-Pro (X représente un acide aminé et pro est la proline) pour lequel la configuration cis est privilégiée.

7 Chapitre 3: La liaison peptidique 3. Stabilité 7/11 3. Stabilité de la liaison peptidique la formation de la liaison peptidique n'est pas favorisée thermodynamiquement ( G= +10 kj/mol à température ambiante), l hydrolyse oui. En l'absence de catalyseur, la liaison peptidique est à peu près stable. Par contre elle est rapidement hydrolysée en conditions extrêmes ou en présence d'un catalyseur convenable Comme l'hydrolyse de la liaison peptidique est favorisée thermodynamiquement, la réalisation de cette liaison nécessite de l'énergie dans la cellule. La formation de cette liaison est couplée à l'hydrolyse de liaisons phosphate très énergétiques au cours de la traduction

8 Chapitre 3: La liaison peptidique 4. Synthèse 8/11 4. Synthèse chimique

9 Chapitre 3: La liaison peptidique 5. Hydrolyse 9/11 5. Hydrolyse de la liaison peptidique Chimique Les acides minéraux forts tel que l'hcl 6N permet l'hydrolyse de la liaison. Le bromure de cyanogène coupe les liaisons peptidiques à certains points spécifiques: Du coté du carbonyle des méthionines. Enzymatique Des enzymes protéolytiques ou protéases sont des catalyseurs très efficaces pour cliver la liaison peptidique.

10 Chapitre 3: La liaison peptidique A retenir 10/11 Eléments majeurs à retenir - Savoir définir et décrire la structure de la liaison peptidique Liaison covalente, Mésomérie, Co-planéité - Connaitre la réaction de synthèse chimique d un peptide et les réaction d hydrolyse Cycle de synthèse, hydrolyse chimique et enzymatique

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