Comprendre les peptides

Comprendre les peptides

Introduction à la recherche et aux méthodes d’analyse

Contenu pédagogique, sans visée médicale. Les mentions Établi et Expérimental distinguent les connaissances admises des pistes de recherche.

Définition

ÉtabliUn peptide est une chaîne d’acides aminés reliés par des liaisons amide, appelées liaisons peptidiques. On écrit sa séquence de l’extrémité N-terminale vers l’extrémité C-terminale[1]. La frontière avec les protéines est une convention, souvent placée autour de 50 acides aminés. Les propriétés d’un peptide dépendent de sa séquence, de ses modifications (ponts disulfure, cyclisation, amidation) et de sa conformation. Dans l’organisme, beaucoup de peptides sont rapidement dégradés par des enzymes[15].

Histoire

  1. 1901 — Fischer et Fourneau synthétisent le premier dipeptide[2].
  2. 1922 — Banting et Best isolent l’insuline[3].
  3. 1950–1955 — Edman met au point le séquençage. Du Vigneaud synthétise l’ocytocine, puis Sanger établit la structure de l’insuline[4][6][5].
  4. 1958–1963 — Spackman, Stein et Moore automatisent l’analyse des acides aminés. Merrifield invente la synthèse en phase solide[7][8].
  5. 1975–1979 — Hughes, Kosterlitz et leurs collègues découvrent les enképhalines. L’insuline humaine est ensuite produite par une bactérie[9][10].
  6. 1988–1989 — Les techniques MALDI et ESI ouvrent la spectrométrie de masse aux grosses biomolécules[11][12].

Classification

  • Taille : dipeptides, oligopeptides (jusqu’à une vingtaine de résidus), polypeptides. Ces seuils restent indicatifs[1].
  • Origine : peptides produits par l’organisme, peptides naturels issus d’autres espèces (venins, plantes), peptides synthétiques[16].
  • Structure : linéaires, cycliques, à ponts disulfure, modifiés.
  • Fonction Établi : hormones (insuline, ocytocine), neuropeptides (enképhalines), peptides antimicrobiens (défensines)[9][13].

Méthodes d’analyse

Analyser un peptide, c’est répondre à trois questions. Est-ce la bonne molécule ? Quelle part de l’échantillon représente-t-elle ? Quelle quantité y en a-t-il ?

  • ÉtabliHPLC : sépare les composants et donne une pureté en pourcentage d’aire. Elle ne prouve pas l’identité de la molécule[20].
  • ÉtabliSpectrométrie de masse : compare la masse mesurée à la masse théorique. La MS/MS vérifie en plus la séquence[12][14].
  • Analyse des acides aminés : mesure la teneur réelle en peptide[7].

Pureté et teneur sont deux mesures différentes : une poudre pure à 99 % peut contenir une part importante d’eau et de contre-ions. Dans le domaine pharmaceutique, une méthode d’analyse doit être validée[18][19]. Un certificat d’analyse ne vaut que pour le lot analysé.

Applications en recherche

ÉtabliPlusieurs dizaines de médicaments peptidiques sont autorisés dans le monde[15][16]. On peut citer l’insuline et les agonistes du GLP-1, comme le sémaglutide évalué dans l’essai STEP 1[17]. Ils sont prescrits pour des indications précises. Les peptides sont aussi des outils courants en laboratoire (étalons, substrats, antigènes).

ExpérimentalPlusieurs pistes restent à l’étude : les peptides antimicrobiens, la voie orale, de nouvelles stratégies de stabilisation[13][22]. Beaucoup de peptides vendus « pour la recherche » n’ont pas été évalués chez l’humain.

Ce site ne donne aucune indication thérapeutique ni conseil d’usage. Un produit présenté comme ayant des propriétés curatives ou préventives relève de la définition du médicament[21]. Pour toute question de santé, consultez un professionnel de santé.

Sources

  1. IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature. Nomenclature and symbolism for amino acids and peptides (Recommendations 1983). Pure Appl. Chem. 1984;56(5):595–624. doi:10.1351/pac198456050595
  2. Fischer E, Fourneau E. Über einige Derivate des Glykocolls. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1901;34(2):2868–2877. doi:10.1002/cber.190103402249
  3. Banting FG, Best CH. The internal secretion of the pancreas. J. Lab. Clin. Med. 1922;7(5):251–266.
  4. Edman P. Method for determination of the amino acid sequence in peptides. Acta Chem. Scand. 1950;4:283–293. doi:10.3891/acta.chem.scand.04-0283
  5. Ryle AP, Sanger F, Smith LF, Kitai R. The disulphide bonds of insulin. Biochem. J. 1955;60(4):541–556. doi:10.1042/bj0600541
  6. du Vigneaud V, Ressler C, Swan JM, Roberts CW, Katsoyannis PG, Gordon S. The synthesis of an octapeptide amide with the hormonal activity of oxytocin. J. Am. Chem. Soc. 1953;75(19):4879–4880. doi:10.1021/ja01115a553
  7. Spackman DH, Stein WH, Moore S. Automatic recording apparatus for use in chromatography of amino acids. Anal. Chem. 1958;30(7):1190–1206. doi:10.1021/ac60139a006
  8. Merrifield RB. Solid phase peptide synthesis. I. The synthesis of a tetrapeptide. J. Am. Chem. Soc. 1963;85(14):2149–2154. doi:10.1021/ja00897a025
  9. Hughes J, Smith TW, Kosterlitz HW, Fothergill LA, Morgan BA, Morris HR. Identification of two related pentapeptides from the brain with potent opiate agonist activity. Nature 1975;258:577–580. doi:10.1038/258577a0
  10. Goeddel DV, Kleid DG, Bolivar F, et al. Expression in Escherichia coli of chemically synthesized genes for human insulin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1979;76(1):106–110. doi:10.1073/pnas.76.1.106
  11. Karas M, Hillenkamp F. Laser desorption ionization of proteins with molecular masses exceeding 10,000 daltons. Anal. Chem. 1988;60(20):2299–2301. doi:10.1021/ac00171a028
  12. Fenn JB, Mann M, Meng CK, Wong SF, Whitehouse CM. Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules. Science 1989;246(4926):64–71. doi:10.1126/science.2675315
  13. Zasloff M. Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature 2002;415:389–395. doi:10.1038/415389a
  14. Aebersold R, Mann M. Mass spectrometry-based proteomics. Nature 2003;422:198–207. doi:10.1038/nature01511
  15. Lau JL, Dunn MK. Therapeutic peptides: historical perspectives, current development trends, and future directions. Bioorg. Med. Chem. 2018;26(10):2700–2707. doi:10.1016/j.bmc.2017.06.052
  16. Muttenthaler M, King GF, Adams DJ, Alewood PF. Trends in peptide drug discovery. Nat. Rev. Drug Discov. 2021;20:309–325. doi:10.1038/s41573-020-00135-8
  17. Wilding JPH, Batterham RL, Calanna S, et al. Once-weekly semaglutide in adults with overweight or obesity. N. Engl. J. Med. 2021;384:989–1002. doi:10.1056/NEJMoa2032183
  18. ICH. Guideline Q2(R2) : Validation of analytical procedures. Adoptée en 2023. ich.org — Quality Guidelines
  19. ICH. Guideline Q6B : Specifications — test procedures and acceptance criteria for biotechnological/biological products. 1999. ich.org — Quality Guidelines
  20. Conseil de l’Europe, EDQM. Pharmacopée européenne, chapitre 2.2.46 « Techniques de séparation chromatographique » et chapitre 2.2.29 « Chromatographie liquide ». edqm.eu
  21. Code de la santé publique, article L5111-1 (définition du médicament). Légifrance — Code de la santé publique
  22. Craik DJ, Fairlie DP, Liras S, Price D. The future of peptide-based drugs. Chem. Biol. Drug Des. 2013;81(1):136–147. doi:10.1111/cbdd.12055