CHRONIQUES D’UNE MOLÉCULE
On a souvent besoin d’un plus petit que soi…
Les peptides nécessaires au bon fonctionnement de l’organisme sont fabriqués à l’intérieur des cellules, sur les
ribosomes, à l’aide du code génétique de l’individu. Ce
sont des peptides dits ribosomiques (voir le chapitre 7 ).
C’est le cas, par exemple, pour l’ocytocine et la vasopressine, deux nonapeptides produits par l’hypophyse
chez les mammifères. La principale fonction de l’ocytocine est d’intervenir au moment de l’accouchement
en provoquant la contraction des muscles de l’utérus
pour accélérer l’expulsion du nouveau-né (et ensuite du
placenta). L’ocytocine favorise aussi l’expulsion du lait
des glandes mammaires. La vasopressine, quant à elle,
est un antidiurétique qui permet au rein de récupérer
un maximum d’eau en diminuant le volume des urines
en cas de déshydratation.
Plusieurs microorganismes tels que les algues, les
bactéries, les champignons et les plantes microscopiques emploient un autre mécanisme de biosynthèse
de peptides en utilisant des systèmes multienzymatiques complexes de grande taille appelés « mégasynthases » ou « NRPS » (de l’anglais non-ribosomal peptides
synthetases). Les peptides fabriqués de cette façon sont
dits non ribosomiques. Ces enzymes sont constituées
de plusieurs modules alignés. Chaque
module peut accepter un acide aminé
spéci?que a?n de l’activer, possiblement de le modi?er (p. ex. : isomérisation, méthylation d’une fonction
amine) et de le transférer au module
suivant et possédant un autre acide
aminé activé a?n de créer un lien peptidique. Ce processus se répète aux
autres modules du complexe enzymatique pour compléter la synthèse du
peptide. Le peptide est alors libéré, et
le complexe enzymatique peut alors
recommencer un nouveau processus.
Les peptides non ribosomiques sont
généralement de petite taille (maximum 48 acides aminés), sont souvent
cycliques et ont des activités biologiques très diverses. Contrairement
aux peptides ribosomiques limités à 21 acides aminés,
les peptides non ribosomiques produits par NRPS
peuvent inclure au-delà de 300 acides, y compris des
acides aminés modi?és et de con?gurations non naturelles (soit d). Les peptides libérés peuvent aussi subir
d’autres transformations enzymatiques telles que des
réactions d’acylation, d’halogénation, d’hydroxylation,
de déshydratation, de cyclisation, d’in corporation d’un
glucide ou d’un lipide, etc. La gramicidine (voir la structure dans la ?gure 6.22, p. 271) est un bon exemple de
peptide non ribosomique : ce peptide cyclique, produit
par la bactérie Bacillus brevis, contient deux résidus
d’acides aminés peu usuels, soit la l-ornithine et la
d- phénylalanine. Cet antibiotique est utilisé pour traiter
des infections de blessures super?cielles (il est toutefois
inef?cace contre les infections systémiques)
et comme spermicide pour le traitement des
ulcères génitaux causés par des maladies transmises sexuellement.
Plusieurs de ces peptides sont aujourd’hui
synthéti sés à l’échelle industrielle par l’industrie pharmaceu tique. Le microorganisme est
mis en solution dans des conditions requises
pour favoriser sa prolifération et ainsi activer
la synthèse du peptide. Le peptide produit est ensuite
extrait du bouillon de culture par une extraction chimique, puis il est puri?é.
Les exemples de peptides non ribosomiques produits
industriellement sont nombreux. Il convient de mentionner entre autres la cyclosporine A, la bléomycine,
les pénicillines et les céphalosporines. La cyclosporine A
(produite à partir du champignon Beauveria nivea) est
6.6 Représentation et nomenclature des peptides et des protéines
273
On a souvent besoin d’un plus petit que soi…
Les peptides nécessaires au bon fonctionnement de l’organisme sont fabriqués à l’intérieur des cellules, sur les
ribosomes, à l’aide du code génétique de l’individu. Ce
sont des peptides dits ribosomiques (voir le chapitre 7 ).
C’est le cas, par exemple, pour l’ocytocine et la vasopressine, deux nonapeptides produits par l’hypophyse
chez les mammifères. La principale fonction de l’ocytocine est d’intervenir au moment de l’accouchement
en provoquant la contraction des muscles de l’utérus
pour accélérer l’expulsion du nouveau-né (et ensuite du
placenta). L’ocytocine favorise aussi l’expulsion du lait
des glandes mammaires. La vasopressine, quant à elle,
est un antidiurétique qui permet au rein de récupérer
un maximum d’eau en diminuant le volume des urines
en cas de déshydratation.
Plusieurs microorganismes tels que les algues, les
bactéries, les champignons et les plantes microscopiques emploient un autre mécanisme de biosynthèse
de peptides en utilisant des systèmes multienzymatiques complexes de grande taille appelés « mégasynthases » ou « NRPS » (de l’anglais non-ribosomal peptides
synthetases). Les peptides fabriqués de cette façon sont
dits non ribosomiques. Ces enzymes sont constituées
de plusieurs modules alignés. Chaque
module peut accepter un acide aminé
spéci?que a?n de l’activer, possiblement de le modi?er (p. ex. : isomérisation, méthylation d’une fonction
amine) et de le transférer au module
suivant et possédant un autre acide
aminé activé a?n de créer un lien peptidique. Ce processus se répète aux
autres modules du complexe enzymatique pour compléter la synthèse du
peptide. Le peptide est alors libéré, et
le complexe enzymatique peut alors
recommencer un nouveau processus.
Les peptides non ribosomiques sont
généralement de petite taille (maximum 48 acides aminés), sont souvent
cycliques et ont des activités biologiques très diverses. Contrairement
aux peptides ribosomiques limités à 21 acides aminés,
les peptides non ribosomiques produits par NRPS
peuvent inclure au-delà de 300 acides, y compris des
acides aminés modi?és et de con?gurations non naturelles (soit d). Les peptides libérés peuvent aussi subir
d’autres transformations enzymatiques telles que des
réactions d’acylation, d’halogénation, d’hydroxylation,
de déshydratation, de cyclisation, d’in corporation d’un
glucide ou d’un lipide, etc. La gramicidine (voir la structure dans la ?gure 6.22, p. 271) est un bon exemple de
peptide non ribosomique : ce peptide cyclique, produit
par la bactérie Bacillus brevis, contient deux résidus
d’acides aminés peu usuels, soit la l-ornithine et la
d- phénylalanine. Cet antibiotique est utilisé pour traiter
des infections de blessures super?cielles (il est toutefois
inef?cace contre les infections systémiques)
et comme spermicide pour le traitement des
ulcères génitaux causés par des maladies transmises sexuellement.
Plusieurs de ces peptides sont aujourd’hui
synthéti sés à l’échelle industrielle par l’industrie pharmaceu tique. Le microorganisme est
mis en solution dans des conditions requises
pour favoriser sa prolifération et ainsi activer
la synthèse du peptide. Le peptide produit est ensuite
extrait du bouillon de culture par une extraction chimique, puis il est puri?é.
Les exemples de peptides non ribosomiques produits
industriellement sont nombreux. Il convient de mentionner entre autres la cyclosporine A, la bléomycine,
les pénicillines et les céphalosporines. La cyclosporine A
(produite à partir du champignon Beauveria nivea) est
6.6 Représentation et nomenclature des peptides et des protéines
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