6.7 Propriétés physiques des peptides
et des protéines
6.7.1 Caractéristiques générales
L’isolation et la puri?cation d’un peptide ou d’une protéine à partir d’un extrait cellulaire sont des tâches complexes qui nécessitent de nombreuses étapes. Bien que le sujet
dépasse le cadre du présent ouvrage, il convient de préciser que le procédé consiste
d’abord à séparer les peptides ou les protéines du reste de l’extrait cellulaire (par extractions et précipitations sélectives), puis à isoler le peptide ou la protéine désirés. Cette
dernière étape s’effectue le plus souvent en deux temps, soit d’abord en procédant à une
séparation chromatographique des peptides ou des protéines selon leur taille (chromatographie sur gel de polyacrylamide avec détergent, ou SDS-PAGE, un acronyme
de sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis) et en effectuant ensuite une
séparation selon leur charge (par électrophorèse).
Après l’isolation du peptide ou de la protéine, l’étape subséquente consiste à déterminer la masse molaire (en utilisant des méthodes comme la spectrométrie de masse,
la pression osmotique, la diffraction aux rayons X) et le point isoélectrique (comme
pour les acides aminés, voir la section 6.3.1, p. 259). Les peptides et les protéines ayant
un pourcentage élevé d’acides aminés acides auront un pI faible, alors que ceux contenant un pourcentage élevé d’acides aminés basiques auront un pI élevé. Par exemple,
la pepsine, une enzyme présente dans l’estomac, a un pourcentage signi?catif d’acides
aminés acides dans sa structure et possède un pI de 1,0. Par contre, le lysozyme, une
enzyme présente dans les sécrétions lacrymales, possède un pI de 11,0 en raison de la
présence de très nombreux acides aminés basiques dans sa structure.
Le tableau 6.3 donne la liste des masses molaires et des points isoélectriques de quelques protéines importantes.
Tableau 6.3 Masses molaires et pI de quelques protéines importantes
Protéine
Masse molaire
(g/mol)
pI
pepsine
34 700
1,0
caséine
26 000
4,6
insuline
5733
5,3
hémoglobine
64 500
6,8
trypsine
25 000
10,8
lysozyme
13 930
11,0
Les larmes contiennent du
lysozyme, une protéine basique.
un immunosuppresseur largement utilisé pour prévenir le rejet dans les cas de transplantations d’organes.
Ce composé sert aussi dans le traitement du psoriasis, des dermatites, de la gangrène et de l’urticaire. Sa
structure cyclique est composée de 11 acides aminés,
dont un résidu est de con?guration d, et où plusieurs
atomes d’azote sont méthylés. La bléomycine est un
antibiotique glycopeptidique (produit par la bactérie
Streptomyces verticillus) et utilisé comme médicament
anticancer (lymphome de Hodgkin, cancers de la peau
et des testicules).
L’utilisation de microorganismes pour la synthèse de
peptides complexes et biologiquement actifs possède un
potentiel énorme. En fait, ces molécules seraient dif?cilement accessibles autrement… Et l’expression «On a
souvent besoin d’un plus petit que soi » prend ici tout
son sens.
274 Chapitre 6 Protides
et des protéines
6.7.1 Caractéristiques générales
L’isolation et la puri?cation d’un peptide ou d’une protéine à partir d’un extrait cellulaire sont des tâches complexes qui nécessitent de nombreuses étapes. Bien que le sujet
dépasse le cadre du présent ouvrage, il convient de préciser que le procédé consiste
d’abord à séparer les peptides ou les protéines du reste de l’extrait cellulaire (par extractions et précipitations sélectives), puis à isoler le peptide ou la protéine désirés. Cette
dernière étape s’effectue le plus souvent en deux temps, soit d’abord en procédant à une
séparation chromatographique des peptides ou des protéines selon leur taille (chromatographie sur gel de polyacrylamide avec détergent, ou SDS-PAGE, un acronyme
de sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis) et en effectuant ensuite une
séparation selon leur charge (par électrophorèse).
Après l’isolation du peptide ou de la protéine, l’étape subséquente consiste à déterminer la masse molaire (en utilisant des méthodes comme la spectrométrie de masse,
la pression osmotique, la diffraction aux rayons X) et le point isoélectrique (comme
pour les acides aminés, voir la section 6.3.1, p. 259). Les peptides et les protéines ayant
un pourcentage élevé d’acides aminés acides auront un pI faible, alors que ceux contenant un pourcentage élevé d’acides aminés basiques auront un pI élevé. Par exemple,
la pepsine, une enzyme présente dans l’estomac, a un pourcentage signi?catif d’acides
aminés acides dans sa structure et possède un pI de 1,0. Par contre, le lysozyme, une
enzyme présente dans les sécrétions lacrymales, possède un pI de 11,0 en raison de la
présence de très nombreux acides aminés basiques dans sa structure.
Le tableau 6.3 donne la liste des masses molaires et des points isoélectriques de quelques protéines importantes.
Tableau 6.3 Masses molaires et pI de quelques protéines importantes
Protéine
Masse molaire
(g/mol)
pI
pepsine
34 700
1,0
caséine
26 000
4,6
insuline
5733
5,3
hémoglobine
64 500
6,8
trypsine
25 000
10,8
lysozyme
13 930
11,0
Les larmes contiennent du
lysozyme, une protéine basique.
un immunosuppresseur largement utilisé pour prévenir le rejet dans les cas de transplantations d’organes.
Ce composé sert aussi dans le traitement du psoriasis, des dermatites, de la gangrène et de l’urticaire. Sa
structure cyclique est composée de 11 acides aminés,
dont un résidu est de con?guration d, et où plusieurs
atomes d’azote sont méthylés. La bléomycine est un
antibiotique glycopeptidique (produit par la bactérie
Streptomyces verticillus) et utilisé comme médicament
anticancer (lymphome de Hodgkin, cancers de la peau
et des testicules).
L’utilisation de microorganismes pour la synthèse de
peptides complexes et biologiquement actifs possède un
potentiel énorme. En fait, ces molécules seraient dif?cilement accessibles autrement… Et l’expression «On a
souvent besoin d’un plus petit que soi » prend ici tout
son sens.
274 Chapitre 6 Protides