Qu'est-ce qu'un peptide cyclique?
Les peptides cycliques sont une classe inhabituelle de composés qui ont été découverts à partir de micro-organismes, en raison de leurs activités biologiques. Ils vont d’antibiotiques, tels que la bacitracine et le polymyxnB, au médicament immunosuppresseur cyclosporine. Ils peuvent aussi être des toxines. L'alpha amanitine, le poison du champignon de la mort, est également un peptide cyclique.
Ces composés font actuellement l'objet de recherches très actives en tant que nouvelles sources potentielles de médicaments et d'antibiotiques. Ils sont beaucoup plus résistants aux protéases - des enzymes qui décomposent les protéines - qu'une chaîne peptidique linéaire. Cette résistance à la protéolyse signifie qu'ils ont tendance à survivre au processus de digestion de l'homme. Ils peuvent également lier des protéines dans la cellule, contrairement aux médicaments traditionnels.
Les propriétés inhabituelles des peptides cycliques sont dues à la fois à leur structure circulaire et à leur mode de biosynthèse inhabituel, qui incorpore souvent des composés peu communs. Outre les 20 acides aminés normalement utilisés dans les protéines, 300 composés naturels différents peuvent être utilisés pour la synthèse de peptides cycliques. Par exemple, ils peuvent contenir des acides aminés D.
Comme tous les peptides, ils sont constitués de chaînes d'acides aminés liés par une liaison peptidique. La plupart des peptides sont linéaires, ayant une extrémité N-terminale avec un groupe amino à une extrémité et une extrémité C-terminale avec un groupe carboxyle à l'autre. Dans les peptides cycliques, les extrémités N et C sont liées ensemble, formant une chaîne polypeptidique cyclique. Lorsqu'il y a moins de 50 acides aminés, le composé est appelé peptide cyclique. Un composé plus important est connu sous le nom de protéine cyclique .
Il existe de nombreuses recherches ciblant la synthèse de nouveaux peptides cycliques. Ils peuvent être synthétisés par des techniques spécialisées, connues sous le nom de synthèse peptidique. Il existe des sociétés de biotechnologie spécialisées dans la fabrication de peptides personnalisés pour des études de recherche. Les peptides cycliques ont montré des résultats prometteurs dans le traitement des maladies d'Alzheimer et de Huntington. À mesure que de plus en plus d'informations deviennent disponibles sur leur interaction avec les protéines cellulaires, il pourrait être possible de développer encore plus de médicaments à partir de cette classe de composés.
Outre l'activité biologique des peptides cycliques, ils présentent un intérêt en tant que vecteurs . Cela signifie qu'ils peuvent être conçus pour transporter des médicaments dans le corps. En particulier si le médicament est un peptide, il peut être synthétisé en tant que partie du peptide cyclique et pris par voie orale.
La biosynthèse de peptides cycliques naturels est intéressante pour les biologistes, car elle implique souvent des peptides synthétases non ribosomiques . La plupart des peptides sont fabriqués à partir de ribosomes, qui utilisent l'ARN messager (ARNm) comme matrice, puis assemblent les acides aminés pour former un peptide ou une protéine. Certains microorganismes possèdent de grands complexes enzymatiques composés de modules qu’ils utilisent pour assembler les peptides cycliques. Ils n'utilisent ni ribosomes ni ARNm. Dans certains cas, il est possible de modifier les modules et d’ingénierie génétique du peptide cyclique, en formant éventuellement de nouveaux composés à activité biologique.