Aminoacides & Protéines

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Aminoacides & ProtéinesAminoacides & Protéines

Les Protéines sont des biomolécules constituées d’aminoacides reliés les uns aux autres par des liaisons peptidiques .

Les Protéines sont des biomolécules constituées d’aminoacides reliés les uns aux autres par des liaisons peptidiques .

Les protéines sont utilisées pour…

• structure (peau & muscles)

• transport (hémoglobine)

• réguler les gênes

• hormones (insuline)

Les protéines sont utilisées pour…

• structure (peau & muscles)

• transport (hémoglobine)

• réguler les gênes

• hormones (insuline)


Aminoacides Aminoacides

Les Aminoacides contiennent à la fois un groupe basique (groupe amine NH2) et un groupe acide (groupe acide carboxylique COOH).

Les Aminoacides contiennent à la fois un groupe basique (groupe amine NH2) et un groupe acide (groupe acide carboxylique COOH).

Une réaction se produit réunissant deux (ou plus) aminoacides. Le résultat est la formation d’un peptide ou d’une protéine, selon le nombre d’aminoacides présents.

basique acideH2NCHCOH

R O


Liaisons PeptidiquesLiaisons Peptidiques

Un liaison peptidique est une liaison de type amide liant les aminoacides pour former les peptides et les protéines.

Un liaison peptidique est une liaison de type amide liant les aminoacides pour former les peptides et les protéines.

R C

O

NH2

amide

H2NCHCOH

R O

H2NCHCOH

R O

NCHCOH

R O

H

OR

H2NCHC HOH+

liaison peptide


Peptides & Protéines Peptides & Protéines

Les Peptides contiennent 50 (ou moins) aminoacides et sont classés comme ci-dessous:

• Les Dipeptides contiennent 2 aminoacides.

• Les Tripeptides contiennent 3 aminoacides.

• Les Polypeptides contiennent 50 ou moins aminoacides.

Les Protéines contiennent plus de 50 aminoacides.

Les Peptides contiennent 50 (ou moins) aminoacides et sont classés comme ci-dessous:

• Les Dipeptides contiennent 2 aminoacides.

• Les Tripeptides contiennent 3 aminoacides.

• Les Polypeptides contiennent 50 ou moins aminoacides.

Les Protéines contiennent plus de 50 aminoacides.


-AminoAcides-AminoAcides

Les -AminoAcides ont un groupe amino en (sur le carbone suivant) du groupe carbonyle.

Les -AminoAcides ont un groupe amino en (sur le carbone suivant) du groupe carbonyle.

H2NCHCOH

OR

carbone

Les -Aminoacides sont classés comme neutre, acide, basique, primaire, ou secondaire, en relation avec la nature du groupe R.



Les -Aminoacides sont neutres, acides, ou basiques.

Les -Aminoacides sont neutres, acides, ou basiques.

neutre

alanine

acide

acide aspartique

CH3CHCOH

O

NH2

HOCCH2CHCOH

NH2

OO

H2N(CH2)4CHCOH

O

NH2

basique

lysine

Nous allons étudier 15-aminoacides qui sont neutres, 2 sont acides, et 3 sont basiques.



La plupart des -aminoacides sont primaires, quelques uns sont secondaires.

La plupart des -aminoacides sont primaires, quelques uns sont secondaires.

CCOH

O

NH

primaire

alanine

secondaire

proline

CH3CHCOH

O

NH2

Nous allons étudier 19-aminoacides qui sont primaires et seulement 1 qui est secondaire.



Les -Aminoacides sont nommés par une lettre code ou par 3 lettres codes.

Les -Aminoacides sont nommés par une lettre code ou par 3 lettres codes.

CCOH

O

NH

alanine

Ala or A

proline

Pro or P

CH3CHCOH

O

NH2

La plupart des codes sont évidents, certains le sont moins.

lysine

Lys or K

H2N(CH2)4CHCOH

O

NH2



Nous allons étudier 19 -aminoacides qui possèdent des carbones - stéréocentres.

Nous allons étudier 19 -aminoacides qui possèdent des carbones - stéréocentres.

CH2N C

OH

O

R H

*

Seul un -aminoacide, que nous allons étudier, ne possède pas de stéréocentre sur le carbone .

CH2N C

OH

O

H H

glycine


A lan in e (A la)

O

NH2

CH3 OH

O

NH2

OHCH3

A m in o b u tyricA cid (A b u )

NH

O

NH

NH2

NH2

OH

A rg in in e (A rg )

O

O

NH2

NH2

OH

A sp arag in e (A sn )

OHOH

NH2O

O

A sp articA cid (A sp )

O

NH2

SH OH

C yste in e (C y s)

O O

OHOH

NH2

G lu tam in e (G ln )

O

NH2 OH

G lyc in e (G ly )

O

NH2

NH

N

OH

H istid in e (H is)


O

NH2

SHOH

H o m o cyste in e (H cy )

O

NH2

CH3CH3 OH

Iso leu c in e (I le)

O

NH2

CH3

CH3

OH

L eu c in e (L eu )

O

NH2

NH2 OH

L ysin e (L y s)

O

NH2

SCH3 OH

M eth io n in e (M et)

O

NH2

OHCH3

N o rleu c in e (N le)

OH

NH2

NH2

O

O rn ith in e (O rn )

O

NH2

OH

P h en yla lan in e (P h e)

O

NH

OH

P ro lin e (P ro)


O

NH2

OH OH

S erin e (S er)

O

NH2

OH

CH3

OH

T h reo n in e (T h r)

O

NH2NH

OH

T ryp to p h an (T rp )

O

NH2OH

OH

T yro sin e (T y r)

O

NH2

CH3

CH3 OH

V alin e (V al)


L-AminoAcidesL-AminoAcides

Parce que la plupart des -aminoacides contiennent un stéréocentre, il est donc possible d’avoir des énantiomères. Toutefois, la nature n’utilise qu’un seul des deux énantiomères, l’aminoacide L-.

Parce que la plupart des -aminoacides contiennent un stéréocentre, il est donc possible d’avoir des énantiomères. Toutefois, la nature n’utilise qu’un seul des deux énantiomères, l’aminoacide L-.

L-glycéraldéhyde

(un sucre L-)

CHO

HHO

CH2OH

COOH

HH2N

CH2OH

L-sérine

(un aminoacide L-)


AminoAcides essentielsAminoAcides essentiels

Les 20 -aminoacides que nous allons étudier sont utiles pour la synthèse des protéines, mais l’homme

n’est capable d’en synthétiser que 12 d’entre eux. Les 8 autres (les aminoacides essentiels) doivent

être fournis par la nourriture.Ces derniers sont l’isoleucine, leucine, méthionine, phénylalanine, thréonine,

tryptophane, valine, et lysine.


ZwitterionsZwitterions

Un Zwitterion est un ion dipolaire. Parce que les aminoacides contiennent à la fois un groupe acide et basique, une réaction interne acide-base forme un zwitterion.

Un Zwitterion est un ion dipolaire. Parce que les aminoacides contiennent à la fois un groupe acide et basique, une réaction interne acide-base forme un zwitterion.

H2NCHCOH

OR

H3NCHCO

OR

aminoacide zwitterion

Les Aminoacides existent principalement en tant que zwitterions.


H3NCHCO

OR

OH-

+ + H2OH2NCHCO

OR

H3NCHCO

OR

H3O+

+ H3NCHCOH

OR

+ H2O

ZwitterionsZwitterions

Les zwitterions d’Aminoacides sont amphotères. Ils peuvent réagir aussi bien en tant qu’acides ou en tant que bases.

Les zwitterions d’Aminoacides sont amphotères. Ils peuvent réagir aussi bien en tant qu’acides ou en tant que bases.

En solution acide

En solution basique

zwitterion protoné

zwitterion déprotoné


Points IsoélectriquesPoints Isoélectriques

Le point isoélectrique d’un aminoacide se situe à une zone de pH où l’aminoacide existe en tant que zwitterion.

Le point isoélectrique d’un aminoacide se situe à une zone de pH où l’aminoacide existe en tant que zwitterion.

déprotoné

solution basique

pH élevé

protoné

solution acide

pH faible

zwitterion

point isoélectrique

H3NCHCO

ORH3O

+

H3NCHCOH

OROH

-H2NCHCO

OR


AlanineAlanine

Le point isoélectrique pour l’alanine est à pH = 6.00, pH où la forme zwitterionique est prépondérante. A pH > 6.00, la forme déprotonée est prépondérante et à pH < 6.00, la forme protonée est prépondérante.

Le point isoélectrique pour l’alanine est à pH = 6.00, pH où la forme zwitterionique est prépondérante. A pH > 6.00, la forme déprotonée est prépondérante et à pH < 6.00, la forme protonée est prépondérante.

H3O+

H3NCHCOH

O

CH3

H3NCHCO

O

CH3

OH-

H2NCHCO

O

CH3

déprotonée

pH > 6.00

protonée

pH < 6.00

zwitterion


pH = 6.00


Acide AspartiqueAcide Aspartique

Le point isoélectrique pour l’acide aspartique est à pH = 2.77.

Le point isoélectrique pour l’acide aspartique est à pH = 2.77.

déprotonée

pH > 2.77

protonée

pH < 2.77

zwitterion


pH = 2.77

H3O+

H3NCHCOH

O

CH2COOH

H3NCHCO

O

CH2COOH

OH-

H2NCHCO

O

CH2COO


LysineLysine

Le point isoélectrique pour la lysine est à pH = 9.74.Le point isoélectrique pour la lysine est à pH = 9.74.

déprotonée

pH > 9.74

protonée

pH < 9.74

zwitterion


pH = 9.74

H3O+

H3NCHCOH

O

(CH2)4NH3

H3NCHCO

O

(CH2)4NH2

OH-

H2NCHCO

O

(CH2)4NH2


Réactivité et Synthèses des aminoacides

Réactivité et Synthèses des aminoacides


R

NH2

O

OH

R

NH2

OH

AlLiH4 ou BH3

R

NH2

O

OH

R

NH2

O

Cl

R

NH2

O

O

R1

SOCl2R1OH

La réactivité de la fonction acide est observée. La stéréochimie du carbone asymétrique est conservée selon les conditions opératoires.

La réactivité de la fonction acide est observée. La stéréochimie du carbone asymétrique est conservée selon les conditions opératoires.

Réaction de réductionRéaction de réduction

Réaction d’éstérificationRéaction d’éstérification

Conservation de l’asymétrie

Disparition de l’asymétrie


R

NH2

O

OH

R

NH2

O

OR1

SOCl2+ R1OH




R

NH2

O

OH

R

NH2

O

OR1

+ R1OH

+O

Cl

O

CH3O

O

O

O

CH3

R

NH2

+ CH3

O

OH

O

OH CH3

+CO2




R

NH2

O

OH

NaNO2/HCl R

N+

O

ON

H

O

R OR

OH

O

OH

H2O

OHH

Réaction de diazotationRéaction de diazotation

On obtient un acide alcool


Protection et déprotection d’une fonction amine.Protection et déprotection d’une fonction amine.

Groupement BOC: tertioButylOxyCarbonyleGroupement BOC: tertioButylOxyCarbonyle

NH2

O

OH

R

+t-Bu

O

O

NH

CH3

O

OH

t-Bu

O

O

NH

CH3

O

ORNH2

O

O

R

R

+CH2

CH3

CH3

CO2

H3O+

O

O

O

t-Bu

t-Bu


Groupement FMOC: 9-FluoranylMethOxyCarbonyl


H

O

O

NH

R

O

OH

N

CH3

CH3

CH3

CH2

+CO2 +

NH2

O

OH

R


Groupement CBZ: BenzyloxyCarbonyl, déprotection par hydrogénolyse


O

O

NH

R

O

OH H2, PdCH3

+

HO

O

NH

R

O

OH

NH2

R

O

OH

+CO2

+


Protection et déprotection d’une fonction amine.Protection et déprotection d’une fonction amine.

Groupement BOC: tertioButylOxyCarbonyleGroupement BOC: tertioButylOxyCarbonyle

NH2

O

OH

R

+t-Bu

O

O

NH

CH3

O

OH

t-Bu

O

O

NH

CH3

O

ORNH2

O

O

R

R

+CH2

CH3

CH3

CO2

H3O+

O

t-Bu

O

O

t-Bu

On peut également employer l’acide trifluoroacétique (TFA) dans le CH2Cl2 ou HBr




H

O

O

NH

R

O

OH

N

CH3

CH3

CH3

CH2

+CO2 +

NH2

O

OH

R




O

O

NH

R

O

OH H2, PdCH3

+

HO

O

NH

R

O

OH

NH2

R

O

OH

+CO2

+


Préparation des aminoacides.Préparation des aminoacides.

Réaction de StreckerRéaction de Strecker

NH2

R

O

OH

R

R1

O

-C N

H+

R

R1

OH

N

R

R1

O+

N

HH

R

R1

N+

N

HHH

NH3

H3O+,

H+


Préparation des aminoacides.Préparation des aminoacides.

Réaction de Hell-Volhard-ZelinskiRéaction de Hell-Volhard-Zelinski

CH3

O

OH

+ Br2 /P

CH3

O

OH

Br

CH3

O

O-

H3N+

NH3 , 25°C


Synthèse des Amines selon Gabriel


N

O

O

K

R Cl

N

O

O

R + K Cl

N-

O

O

R Cl N

O

O

R Cl-

Phtalimide de potassium


R NH2+N

O

O

RHCl puis neutralisation

O

O

OH

OH



OU

R NH2+N

O

O

R

NH2NH2

O

O

NH

NH

Deux méthodes pour faire l’hydrolyse du N-phtalimide:

Hydrolyse acide

Hydrazinolyse




N

O

O

R

H

O

H

H+

N

O

O

R

H

O

H

NH

O

O

R

H

O

H O

H

H+

H O

NH

O

O

R

H

O

H

Mécanisme:




H O

NH

O

O

R

H

O

HO

O

O

H

O

H

NH2 R+




N

O

O

R

NH2NH2N

O

O

R

NHNH2

H

NH

O

O

R

NHNH2

NH

O

O R

NH

NH

H

Mécanisme:




NH

O

O R

NH

NH

H

O

O

NH

NHNH2

R


ElectrophorèseElectrophorèse

L’électrophorèse est une technique qui permet la séparation d’un mélange d’aminoacides. Elle utilise la différence dans les valeurs des points isoélectriques des aminoacides.

L’électrophorèse est une technique qui permet la séparation d’un mélange d’aminoacides. Elle utilise la différence dans les valeurs des points isoélectriques des aminoacides.

- +

aminoacide chargé

négativement (déprotoné)

aminoacide chargé

positivement (protoné)

aminoacide à son point

isoélectrique



Un mélange de lysine, alanine, et d’acide aspartique peut être séparé par électrophorèse à pH = 6.00.

Un mélange de lysine, alanine, et d’acide aspartique peut être séparé par électrophorèse à pH = 6.00.

H3NCHCO

O

CH3

H3NCHCOH

O

(CH2)4NH3

H2NCHCO

O

CH2COO- +

acide aspartique

chargé négativement (déprotoné)

lysine

chargée positivement

(protonée)

alanine à son point

isoélectrique à pH = 6.00



Un mélange d’histidine, sérine, et d’acide glutamique peut être séparé par électrophorèse à pH = 5.68.

Un mélange d’histidine, sérine, et d’acide glutamique peut être séparé par électrophorèse à pH = 5.68.

- +

acide glutamique

chargé négativement (déprotoné)

sérine à son point

isoélectrique pH = 5.68

H3NCHCOH

O

CH2

N

NH2

H3NCHCO

O

CH2OH

H2NCHCO

O

CH2CH2COO

histidine chargée

positivement (protonée)


DipeptidesDipeptides

Un dipeptide est formé par combinaison de 2 aminoacides.

Un dipeptide est formé par combinaison de 2 aminoacides.

H2NCHCOH

O

CH3

H2NCHCOH

O

CH2OH

H2NCHC

O

CH3

H

CH2OH

O

NCHCOH

alanine

Ala

sérine

Ser

alanylsérine

Ala-Ser

Les Dipeptides sont dessinés en écrivant le groupe NH2 libre sur la gauche et le groupe COOH libre sur la droite.



Un autre dipeptide peut être formé par combinaison d’alanine et de sérine.

Un autre dipeptide peut être formé par combinaison d’alanine et de sérine.

H2NCHCOH

O

CH3

H2NCHCOH

O

CH2OH

alanine

Ala

sérine

Ser

sérylalanine

Ser-Ala

H2NCHC

O

CH2OH

H

CH3

O

NCHCOH

Les Dipeptides sont dessinés en écrivant le groupe NH2 libre sur la gauche et le groupe COOH libre sur la droite.



Quels sont les 2 dipeptides que l’on peut former par combinaison de la leucine et de la cystéine?

Quels sont les 2 dipeptides que l’on peut former par combinaison de la leucine et de la cystéine?

Leu-Cys

H2NCHC

O

CH2

CH(CH3)2

H

CH2SH

O

NCHCOH

CH2SH

O

H2NCHC

H

CH(CH3)2

CH2

O

NCHCOH

Cys-Leu


TripeptidesTripeptides

Quels sont les six tripeptides que l’on peut former par combinaison de l’alanine, de la lysine, et de la proline?

Quels sont les six tripeptides que l’on peut former par combinaison de l’alanine, de la lysine, et de la proline?

Ala-Lys-Pro

Ala-Pro-Lys

Lys-Ala-Pro

Lys-Pro-Ala

Pro-Ala-Lys

Pro-Lys-Ala

Ala

Lys

Pro


TripeptidesTripeptides

Les tripeptides Ala-Lys-Pro et Pro-Lys-Ala n’ont pas la même structure.

Les tripeptides Ala-Lys-Pro et Pro-Lys-Ala n’ont pas la même structure.

H2NCHC

O

CH3

H

N

O

NCHC

(CH2)4

NH2

COH

O

CHC

O H

NHCHCOH

O

NCHC

(CH2)4

NH2

NH O

CH3

Ala-Lys-Pro

Pro-Lys-Ala


O

N+

O

N

O

OHH

H

HH

H HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

O-

H

PeptidesPeptides

L’Aspartame est un dipeptide noté Asp-Phe-OMeL’Aspartame est un dipeptide noté Asp-Phe-OMe

L’aspartame est un édulcorant hypocalorique (Nutrasweet)L’aspartame est un édulcorant hypocalorique (Nutrasweet)

Asp

Phe-OMe


PeptidesPeptides

OO

N

S

H

H

H HH

O

N

O

HH

H

H

O

O-

N+

HH

HH

H

HH

H

Le Glutathion est un tripeptide: -Glu-Cys-GlyLe Glutathion est un tripeptide: -Glu-Cys-Gly

Le glutathion se trouve dans toutes les cellules vivantes (concentrations élevées dans le cristallin de

l’œil). Elle est un agent de réduction dans les processus biochimiques.

Le glutathion se trouve dans toutes les cellules vivantes (concentrations élevées dans le cristallin de

l’œil). Elle est un agent de réduction dans les processus biochimiques.

-GluCys

Gly


PeptidesPeptides

La gramacidine S est un peptide cyclique.La gramacidine S est un peptide cyclique.

La gramacidine est un antibiotique constitué de deux chaînes pentapeptides [2*(R-Phe-Pro-Val-Orn-Leu)] unis tête à queue. A noter la configuration R-Phe et l’ornithine, acide aminé rare.

H

N

O

N

H

O

O

HN

O

H

N

N+

O

H

NO

H

N

O

NO

H

N

O

H

N+

NO

NH

H H

H

H

H

H

H

H

HH

HHHH

HH

HH H

HH

HH

HH

HH

H

H

H

H

H H

H

H

H

HH

H

HH

H

HHH

H

H

H

H

H

H

HH

H

HH

H

H

HH

H

H

HH

H

H

H

H

H

HH H

H H

H

H

H

H

HH

HHH

H

H

H

H


PeptidesPeptides

La soie est un polypeptide (protéine) qui présente de manière répétitive la séquence Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala. Elle présente une stucture en feuillets. D’autres polypeptides, les protéines présentent des stuctures en hélice (myosine dans le muscle, -kératine dans les cheveux, les ongles et la laine).


Le pont DisulfureLe pont Disulfure

En addition à la liaison amide, un autre type de liaison, le pont Disulfure, peut se former entre deux aminoacides de type cystéine.

En addition à la liaison amide, un autre type de liaison, le pont Disulfure, peut se former entre deux aminoacides de type cystéine.

C

CHCH2SH

NH

O

HSCH2CH

C

NH

O C

CHCH2S

NH

O O

NH

C

SCH2CH

pont disulfure

Le pont didulfure est écrit comme étant CyS CyS quand on utilise les trois lettres codes.


Le pont disulfureLe pont disulfure

Ci-dessous est représentée la structure partielle de l’insuline, qui contient un pont disulfure qui forme une boucle dans une même chaîne et deux ponts entre deux chaînes distinctes.

Ci-dessous est représentée la structure partielle de l’insuline, qui contient un pont disulfure qui forme une boucle dans une même chaîne et deux ponts entre deux chaînes distinctes.

-Gln-CyS-CyS-Thr-Ser-Ile-CyS-Ser-

-Leu-CyS-Gly-

pont

boucle

L’insuline est utilisée dans le traitement du diabète (propriétés hypoglycémiantes). Elle est extraite de

pancréas d’animaux d’abattoirs.


InsulineInsuline

Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Ser-Val-Cys-Ser-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn

Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-

Ala-Lys-Pro-Thr-Tyr-Phe-Phe-Gly-Arg-

Chaîne A

Chaîne B

5 10 15 21

5 10 15 20

2530

SS

S

S

S

S


InsulineInsuline

carbonecarbone azoteazote oxygèneoxygène soufresoufre


InsulineInsuline

chaîne A (21 unités)

chaîne B (30 unités)

ponts disulfures

boucle disulfure


Liaison Hydrogène pour les -Hélices

NH

HN

NH

HN

NH

HN

NH

O

O

O

O

O

OR R R

R R R

HN

O

R

1

2

3 5 7

4 6

R

8

Carbonyl Oxygen of Residue i H-bonds to Amide Hydrogen of Residue i + 4

L’oxygène du carbonyle est lié à l’hydrogène i-H de la fonction amide. Cet hydrogène est situé à i+4


Une Hélice

Liaisons et atomes(semi éclaté)

Modèle compact (Stéreo)


Liaison Hydrogène dans les feuillets

N

N

N

O

O

O

H

H

HR

H

R

H

H

R R

H

N

N

N

O

O H

H

H O

N

R

HH

RH

R R

H

O

H

Chain direction

Chain direction

Direction de la chaîne

Direction de la chaîne


Détermination de la structure peptidique

Détermination de la structure peptidique

Dans le but de connaître la structure d’un peptide, il faut déterminer…

• quels sont les aminoacides présents

• la molécularité de chaque aminoacide présent

• l’ordre avec lequel les aminoacides sont liés

Dans le but de connaître la structure d’un peptide, il faut déterminer…

• quels sont les aminoacides présents

• la molécularité de chaque aminoacide présent

• l’ordre avec lequel les aminoacides sont liés


L’analyseur d’aminoacides nous renseigne sur la nature des aminoacides présents et le nombre (molécularité) de chaque aminoacide. Le peptide à analyser est hydrolysé en aminoacides individuels qui sont ensuite chromatographiés.

L’analyseur d’aminoacides nous renseigne sur la nature des aminoacides présents et le nombre (molécularité) de chaque aminoacide. Le peptide à analyser est hydrolysé en aminoacides individuels qui sont ensuite chromatographiés.

Détermination de la Structure PeptidiqueDétermination de la Structure Peptidique

La Dégradation d’Edman nous renseigne sur l’ordre (ou séquence) avec lequel les aminoacides sont liés. Le peptide à analyser est traité chimiquement et analysé, l’aminoacide terminal est identifié.

La Dégradation d’Edman nous renseigne sur l’ordre (ou séquence) avec lequel les aminoacides sont liés. Le peptide à analyser est traité chimiquement et analysé, l’aminoacide terminal est identifié.


Le séquençage complet de protéines n’est pas effectué par la dégradation d’Edman. En fait une hydrolyse partielle coupe la protéine en fragments plus petits et mieux identifiables (manipulables).

Le séquençage complet de protéines n’est pas effectué par la dégradation d’Edman. En fait une hydrolyse partielle coupe la protéine en fragments plus petits et mieux identifiables (manipulables).


L’hydrolyse partielle peut être réalisée en utilisant de l’acide dilué (méthode non-sélective) ou par des enzymes trypsine et chymotrypsine (méthode hautement spécifique).

L’hydrolyse partielle peut être réalisée en utilisant de l’acide dilué (méthode non-sélective) ou par des enzymes trypsine et chymotrypsine (méthode hautement spécifique).



L’hydrolyse totale est effectuée par de l’HCl 6N, 110°C, 24h. Les acides aminés sont alors chromatographiés dans un appareil automatique: l’analyseur d’acides aminés. On obtient ainsi en fonction du pH (variable) l’ensemble des acides aminés et leur proportion.

L’hydrolyse totale est effectuée par de l’HCl 6N, 110°C, 24h. Les acides aminés sont alors chromatographiés dans un appareil automatique: l’analyseur d’acides aminés. On obtient ainsi en fonction du pH (variable) l’ensemble des acides aminés et leur proportion.

Phe--Leu—Met—Lys—Tyr—Asp—Gly—Gly—Arg—Val—Ile—Pro--Tyr

HCl, 6N, 24h Phe + Leu + Met + Lys + 2 Tyr + Asp + 2 Gly + Arg + Val + Ile + Pro



Le peptide à analyser, hydrolysé en aminoacides individuels, est ensuite chromatographié. La variation du pH permet une séparation complète.

Le peptide à analyser, hydrolysé en aminoacides individuels, est ensuite chromatographié. La variation du pH permet une séparation complète.

L’ammoniac est ici donné à titre indicatif



Dégradation de Sanger: le peptide est traité par du 1-fluoro-2,4-dinitrobenzène. Le produit résultant est

ensuite hydrolysé par de l’acide HCl / 6N, puis analysé par chromatographie.

Dégradation de Sanger: le peptide est traité par du 1-fluoro-2,4-dinitrobenzène. Le produit résultant est

ensuite hydrolysé par de l’acide HCl / 6N, puis analysé par chromatographie.

O2N

NO2

F + C

O

HNH2NCHR

1) -HF

2) HCl 6N,

NO2

O2N NHCHRCO2H + acides aminés



La dégradation d’Edman: le peptide est traité par l’isothiocyanate de phényle. Le produit résultant est ensuite

hydrolysé. On obtient ainsi une phénylthiohydantoïne de l’aminoacide terminal et un peptide possédant un aminoacide en

moins (par la gauche). On recommence ensuite l’opération.

La dégradation d’Edman: le peptide est traité par l’isothiocyanate de phényle. Le produit résultant est ensuite

hydrolysé. On obtient ainsi une phénylthiohydantoïne de l’aminoacide terminal et un peptide possédant un aminoacide en

moins (par la gauche). On recommence ensuite l’opération.

N + C

O

HNH2NCHRC S

NH

S

NH

ONH

R

NNH

S

OR

NH2+puis H+, H2O


La Trypsine hydrolyse au niveau du site carboxylique des aminoacides arginine et lysine.

La Trypsine hydrolyse au niveau du site carboxylique des aminoacides arginine et lysine.


La Chymotrypsine hydrolyse au niveau du site carboxylique des aminoacides substitués par un groupe aryle phénylalanine, tyrosine, et tryptophane.

La Chymotrypsine hydrolyse au niveau du site carboxylique des aminoacides substitués par un groupe aryle phénylalanine, tyrosine, et tryptophane.

Phe-Leu-Met-Lys-Tyr-Asp-Gly-Gly-Arg-Val-Ile-Pro-Tyr

chymotrypsine

trypsine



Phe-Leu-Met-Lys-Tyr-Asp-Gly-Gly-Arg-Val-Ile-Pro-Tyr

La clostripaïne hydrolyse au niveau du site carboxylique de l’ aminoacide arginine.

La clostripaïne hydrolyse au niveau du site carboxylique de l’ aminoacide arginine.

La pepsine hydrolyse au niveau du site carboxylique des aminoacides Asp, Glu, Leu, Phé,

Trp et Tyr.

La pepsine hydrolyse au niveau du site carboxylique des aminoacides Asp, Glu, Leu, Phé,

Trp et Tyr.

La thermolysine hydrolyse au niveau du site amine des aminoacides Leu, Ile et Val.

La thermolysine hydrolyse au niveau du site amine des aminoacides Leu, Ile et Val.

clostripaïnepepsineThermolysine


La détermination en aminoacides d’un heptapeptide montre qu’il est constitué de Asp, Gly, Leu, Phe, Pro2, et Val. La dégradation d’Edman montre que la glycine est le groupe N-terminal. L’hydrolyse partielle en milieu acide donne les fragments suivants. Quelle est la structure de l’heptapeptide?

La détermination en aminoacides d’un heptapeptide montre qu’il est constitué de Asp, Gly, Leu, Phe, Pro2, et Val. La dégradation d’Edman montre que la glycine est le groupe N-terminal. L’hydrolyse partielle en milieu acide donne les fragments suivants. Quelle est la structure de l’heptapeptide?


Val-Pro-Leu Gly Gly-Asp-Phe-Pro Phe-Pro-Val

Gly-Asp-Phe-Pro

Phe-Pro-Val

Val-Pro-Leu

Gly-Asp-Phe-Pro-Val-Pro-Leu


L’analyseur d’Aminoacides montre qu’un hexapeptide est constitué de: Arg, Gly, Ile, Leu, Pro, et Val. L’hydrolyse partielle en milieu acide donne les fragments suivants. Quelle est la structure de l’hexapeptide?

L’analyseur d’Aminoacides montre qu’un hexapeptide est constitué de: Arg, Gly, Ile, Leu, Pro, et Val. L’hydrolyse partielle en milieu acide donne les fragments suivants. Quelle est la structure de l’hexapeptide?


Pro-Leu-Gly Arg-Pro Gly-Ile-Val

Arg-Pro

Pro-Leu-Gly

Gly-Ile-Val

Arg-Pro-Leu-Gly-Ile-Val


L’analyseur d’Aminoacides montre qu’un hexapeptide est constitué de: Asp, Leu, Met, Trp, and Val2. L’hydrolyse partielle en milieu acide donne les fragments suivants. Quelle est la structure de l’hexapeptide?

L’analyseur d’Aminoacides montre qu’un hexapeptide est constitué de: Asp, Leu, Met, Trp, and Val2. L’hydrolyse partielle en milieu acide donne les fragments suivants. Quelle est la structure de l’hexapeptide?


Val-Leu Val-Met-Trp Trp-Asp-Val

Val-Met-Trp

Trp-Asp-Val

Val-Leu

Val-Met-Trp-Asp-Val-Leu


chymotrypsine: Leu-Arg et Ser-Ile-Arg-Val-Val-Pro-Tyr

trypsine: Val-Val-Pro-Tyr-Leu-Arg et Ser-Ile-Arg

Ser-Ile-Arg-Val-Val-Pro-Tyr

Un nonapeptide donne les fragments ci-dessous quand il est traité par la trypsine et la chymotrypsine. Quelle est la structure de ce nonapeptide?

Un nonapeptide donne les fragments ci-dessous quand il est traité par la trypsine et la chymotrypsine. Quelle est la structure de ce nonapeptide?


Ser-Ile-Arg-Val-Val-Pro-Tyr-Leu-Arg

Ser-Ile-Arg

Val-Val-Pro-Tyr-Leu-ArgLeu-Arg


Synthèse des peptides et polypeptidesSynthèse des peptides et polypeptides

Synthèse en phase solide : Stratégie Boc

NH2

O

OH

R

+t-Bu

O

O

NH

R

O

OH

O

t-Bu

O

O

t-Bu

Groupe terbutyloxycarbonyl: Boc


t-Bu

O

O

NH

R

O

O-

polystyrène

Cl

éthanol, 80°C

t-Bu

O

O

NH

R

O

O

polystyrène


La réaction de l’ion carboxylate avec l’atome de chlore est une réaction de substitution SN

Synthèse de Merrifield


t-Bu

O

O

NH

R

O

O

polystyrène

TFA, DCM ou

HCl, AcOH

H3N+

R

O

O

polystyrène


Le groupe Boc est coupé par le TFA (acide trifluoroacétique dans le DCM (dichlorométhane)


H3N+

R

O

O

polystyrène

TEA, DCM

H2N

R

O

O

polystyrène


On neutralise le sel d’ammonium par la TEA (triéthylamine) dans le DCM


H2N

R

O

O

polystyrène

Boc-aminoacide, DCCI

NH

R

O

O

polystyrène

O

NH

R1

Boc


On fait ensuite réagir l’amine avec l’aminoacide sous sa forme protégée Boc, en présence de DDCI (dicyclohexylcarbodiimide)


NH

R

O

O

polystyrène

O

NH

R1

Boc

HF ou HBr/TFA

NH

R

O

OH

O

NH2

R1


On déprotège ensuite et libère le peptide ainsi créé par traitement à l’HF ou le

mélange de HBr/TFA



NH

R

O

O

polystyrène

O

NH

R1

Boc

1) TFA, DCM

2) TEA, DCM

3) Boc-aminoacide, DCCI

NH

R

O

O

polystyrène

O

NH

R1O

NH

R2

Boc

etc....

Mais, on peut poursuivre la synthèse

en additionnant un autre Boc-aminoacide

123


PapaïnePapaïne

• Enzyme isolée du fruit (jus) de la papaye

• contient 121 amino acides (c’est une petite protéïne)

• MM = 23.350 g/mol


PapaïneLa fonction biologique est l’hydrolyse

(coupure) des protéïnes

Notez que la réaction est réversible. Sous les bonnes conditions, la papaïne peut catalyser la formation de liaisons peptidiques.

Protéine NH CH C

R

O

NH Protéine

Protéin NH CH C

R

O

NH2 ProtéineOH

+ H2Opapaine

+Liaison Réactive


Mécanisme de l’action de la Papaïne

SH R C

O

NHR'+PapainSH

Papain R C

O

NHR'

1. Formation d’un complexe réversible

Un ComplexeEnzyme-Substrat


2. Formation d’un Intermédiaire Thioester

SHPapain R C

O

NHR'S

Papain C

OR

+ NH2R'



3. Hydrolyse du Thioester

SPapain C

OR

+ H2OSH

Papain +R C

O

OH

Le Catalyseurest régénéré!



Papaïne• Peut également hydrolyser les dérivés amides

d’aminoacides ou catalyser la préparation de liaison amide à partir d’amines et d’acides carboxyliques

C

O

NH CH CO2H

R

NH2

C

O

NH CH C

R

NH

O

papaine

acide Benzoylaminocarboxylique

Benzoylaminocarboxanilide

aniline


Papaïne

• La Papaïne est chirale. Elle peut ainsi se lier aux dérivés d’aminoacides (D)- et (L)- de manière différente (Les complexes sont des diastéréoisomères)

• Seul l’énantiomère L- peut réagir pour donner un produit


PapaïneC

O

NH CH CO2 H

R

NH2

C

O

NH CH C

R

NH

O

C

O

NH CH CO2 H

R

papaine

Acide (D,L)-Benzoylaminocarboxylique

(L)-Benzoyl aminocarboxyanilide Acide (D)-Benzoylaminocarboxylique

aniline

O

NH

CH3

O

NH

N-(2-anilino-1-methyl-2-oxoethyl)benzamide


Résolution Enzymatique d’un acide Benzoylaminocarboxylique

H3NCO2

R CO

Cl

HCl HNCO2H

R

C O

HNC

R

C OHN

CO2

R

C O

O

NH

HH

NaOH (aq) (D,L)-aminoacide

(D,L)-benzoylaminoacide

papaine, tampon citrate

(L)-cystéine

Anilide du (L)-benzoyl-aminoacide

Carboxylate du (D)-benzoylaminoacide

NH2


A lan in e (A la)

O

NH2

CH3 OH

O

NH2

OHCH3

A m in o b u tyricA cid (A b u )

NH

O

NH

NH2

NH2

OH

A rg in in e (A rg )

O

O

NH2

NH2

OH

A sp arag in e (A sn )

OHOH

NH2O

O

A sp articA cid (A sp )

O

NH2

SH OH

C yste in e (C y s)

O O

OHOH

NH2

G lu tam in e (G ln )

O

NH2 OH

G lyc in e (G ly )

O

NH2

NH

N

OH

H istid in e (H is)


O

NH2

SHOH

H o m o cyste in e (H cy )

O

NH2

CH3CH3 OH

Iso leu c in e (I le)

O

NH2

CH3

CH3

OH

L eu c in e (L eu )

O

NH2

NH2 OH

L ysin e (L y s)

O

NH2

SCH3 OH

M eth io n in e (M et)

O

NH2

OHCH3

N o rleu c in e (N le)

OH

NH2

NH2

O

O rn ith in e (O rn )

O

NH2

OH

P h en yla lan in e (P h e)

O

NH

OH

P ro lin e (P ro)


O

NH2

OH OH

S erin e (S er)

O

NH2

OH

CH3

OH

T h reo n in e (T h r)

O

NH2NH

OH

T ryp to p h an (T rp )

O

NH2OH

OH

T yro sin e (T y r)

O

NH2

CH3

CH3 OH

V alin e (V al)


Analyse Spectroscopique des acides aminés

Analyse Spectroscopique des acides aminés


10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1.23[6]1.25[6]

3.37[3,5]3.52[4]

3.54[4]3.56[4]

3.58[4]

CH36 4

2

O1

OH3

NH25

1H NMR1H NMR

Déplacement chimique (, ppm)

Le signal du CH3 est le signalle plus blindé du spectre


10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1.23[6]1.25[6]

3.37[3,5]3.52[4]

3.54[4]3.56[4]

3.58[4]

CH36 4

2

O1

OH3

NH25

1H NMR1H NMR


On trouve ensuite les signauxdes autres protons


CH36 4

2

O1

OH3

NH25

3.70 3.60 3.50 3.40 3.30

3.37[3,5]

3.52[4a]

3.54[4a]3.56[4a]

3.58[4a]

1H NMR1H NMR


Détaillons les massifs

Nous avons tout d’abord le signaldes groupes NH2 et OH


CH36

4

2

O1

OH3

NH25

H

3.70 3.60 3.50 3.40 3.30

3.37[3,5]

3.52[4a]

3.54[4a]3.56[4a]

3.58[4a]

1H NMR1H NMR


Le signal du proton porté par le carboneen apparaît sous forme d’un quadruplet


CH36

4

2

O1

OH3

NH25

H

3.70 3.60 3.50 3.40 3.30

3.37[3,5]

3.52[4a]

3.54[4a]3.56[4a]

3.58[4a]

1H NMR1H NMR


Le protonen sous forme de quadruplet

(couplage avec le CH3)

Il n’y a pas de couplageavec le groupe NH2


1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90

1.23[6]1.25[6]

CH36 4

2

O1

OH3

NH25

1H NMR1H NMR


Le CH3 se présentesous forme d’un doublet


CH36

4

2

O1

OH3

NH25

H

1.30 1.20 1.10

1H NMR1H NMR


Le CH3 se présentesous forme d’un doublet


O

OHH2N

19.6

51.6174.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


Le carbone C=O est le signalle plus déblindé du spectre C13


O

OHH2N

19.6

51.6174.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


On trouve ensuite le carbone en


O

OHH2N

19.6

51.6174.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


Puis le carbone de type CH3


O

OHH2N

19.6

51.6174.9 Spectrométrie de MasseSpectrométrie de Masse

M+.

-15-30

CO2


O

OHH2N

19.6

51.6174.9

InfrarougeInfrarouge

NH2,NH3

+


O

OHH2N

19.6

51.6174.9


CH deCOOH


O

OHH2N

19.6

51.6174.9


NH3+


O

OHH2N

19.6

51.6174.9


C=O


O

OHH2N

19.6

51.6174.9


COO-


O

OHH2N

19.6

51.6174.9


CH3


10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

2.82[7<'>]

2.83[7<'>]

2.85[7<'>]3.01[7<''>]

3.77[8]3.80[8]

3.93[12,9]

7.15[6]

7.17[2,6]

7.18[Comb]7.20[4]

7.21[4]

7.23[4]

7.25[5]

7.28[Comb]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54 1H NMR

1H NMR


Les protons du groupe phényle donnent les signaux les plus déblindés


10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

2.82[7<'>]

2.83[7<'>]

2.85[7<'>]3.01[7<''>]

3.77[8]3.80[8]

3.93[12,9]

7.15[6]

7.17[2,6]

7.18[Comb]7.20[4]

7.21[4]

7.23[4]

7.25[5]

7.28[Comb]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54 1H NMR

1H NMR


On trouve ensuite lessignaux des autres protons


10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

2.82[7<'>]

2.83[7<'>]

2.85[7<'>]3.01[7<''>]

3.77[8]3.80[8]

3.93[12,9]

7.15[6]

7.17[2,6]

7.18[Comb]7.20[4]

7.21[4]

7.23[4]

7.25[5]

7.28[Comb]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54 1H NMR

1H NMR


Le signal du CH2 benzyliqueest facilement identifiable


7.60 7.50 7.40 7.30 7.20 7.10 7.00 6.90 6.80

7.13[Comb]7.14[Comb]7.15[6]

7.15[2]7.15[6]

7.15[6]7.16[Comb]

7.17[6]

7.17[2,6]7.23[4]

7.23[4]

7.23[Comb]

7.24[3]

7.25[5]

7.25[5]

7.25[Comb]7.26[3]

7.26[3]7.27[5]

7.28[Comb]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54 1H NMR

1H NMR


Les protons du groupe phényle donnent un massif complexe


4.20 4.10 4.00 3.90 3.80 3.70 3.60 3.50 3.40

3.77[8]3.78[8]

3.80[8]

3.93[12,9]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54 1H NMR

1H NMR


Le signal dus aux protons OH et NH2

donnent un signal unique élargi


4.20 4.10 4.00 3.90 3.80 3.70 3.60 3.50 3.40

3.77[8]3.78[8]

3.80[8]

3.93[12,9]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54

H

HH

1H NMR1H NMR


Le signal du proton portépar le carbone en est caractéristique


78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54

H7a

H7b H

8a

4.00 3.90 3.80 3.70

3.77[8a]3.79[8a]

3.80[8a]

3.93[12,9]

1H NMR1H NMR


On note pour celui-ci

un doublet dédoublé,couplage

H8a-H7a etH8a-H7b


3.30 3.20 3.10 3.00 2.90 2.80 2.70 2.60 2.50

2.79[7<'>]2.82[7<'>]

2.83[7<'>]2.85[7<'>]

3.00[7<''>]3.01[7<''>]

3.03[7<''>]3.04[7<''>]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54

H7a

H7b H

8a

1H NMR1H NMR


Le signal du proton H7a porté

par le carbonebenzylique

est caractéristique


3.30 3.20 3.10 3.00 2.90 2.80 2.70 2.60 2.50

2.79[7<'>]2.82[7<'>]

2.83[7<'>]2.85[7<'>]

3.00[7<''>]3.01[7<''>]

3.03[7<''>]3.04[7<''>]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54

H7a

H7b H

8a

1H NMR1H NMR


Le signal du protonH7b

porté parle carbonebenzylique

est caractéristique


3.00 2.90 2.80

2.79[7<'>]2.82[7<'>]

2.83[7<'>]2.85[7<'>]

3.00[7<''>]3.01[7<''>]

3.04[7<''>]

78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54

H7a

H7b H

8a

1H NMR1H NMR


On observe une sériede couplages


3.80 3.70 3.60 3.50 3.40 3.30 3.20 3.10 3.00 2.90 2.80 2.70

2.79[7a]2.81[7a]

2.83[7a]2.85[7a]

3.00[7b]3.01[7b]

3.03[7b]3.05[7b]

3.77[8a] 78

10

O11

OH12

NH29

12 6

3 54

H7a

H7b H

8a

1H NMR1H NMR


Ces couplages se retrouventsur le signal du proton H8a


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


Le carbone C=O est le signalle plus déblindé du spectre C13


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


On trouve ensuite le carbone ipso


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


Puis les carbones ortho et méta


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


Et enfin para


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


Les carbones les plus blindésdu spectre sont le carbone


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR


… et le carbone benzylique


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8


CH


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8


NH et OH


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8


NH3+

COO-


O

OHH2N

39.4

56.8

174.9

139.5

127.8

128.7

126.0128.7

127.8

Spectrométrie de MasseSpectrométrie de Masse

M+.

-45-CO2

H .-46-CH2CHNH2

.

C7H7+.

C6H5+.

-29-CHNH2

.


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3

AspartameAspartame


AspartameAspartameONH

O

OH

NH2O

O

CH3


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3

AspartameAspartame


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


NH3+

COO-

NH et OH

NH2,NH3

+


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


CH

COO-

C=O


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3

Spectrométrie de MasseSpectrométrie de Masse

M+.

C7H7+.


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


1H NMR1H NMR

Voici le spectre réel de l’aspartame


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


1H NMR1H NMR

On observe les protons du noyau phényle


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


1H NMR1H NMR

Puis les protons mobiles (NH2, NH et OH)


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


1H NMR1H NMR

Le signal du groupe CH3

est caractéristique: singulet


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3


1H NMR1H NMR

Et enfin tous les autres protons


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Examinons le spectre théoriquede l’aspartame


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Les protons du groupe phényle donnent les signaux les plus déblindés


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Le signal des protons H15, H21, et H9des groupes OH,

NH etNH2

est caractéristique(singulet,

déplacement variable)


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

On trouve ensuite lessignaux des autres protons


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Le signal des protons H17 du groupe CH3

est caractéristique(singulet)


7.50 7.40 7.30 7.20 7.10 7.00 6.90 6.80 6.70 6.60 6.50 6.40

6.85[15,21,9]

7.15[Comb]7.16[Comb]

7.17[4]

7.17[6]

7.17[6]

7.18[Comb]

7.19[2]

7.20[3]

7.21[Comb]

7.22[3]7.22[Comb]

7.22[3]

7.24[Comb]7.24[5]

7.25[Comb]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Les protons du groupe phényle donnent un massif complexe


7.50 7.40 7.30 7.20 7.10 7.00 6.90 6.80 6.70 6.60 6.50 6.40

6.85[15,21,9]

7.15[Comb]7.16[Comb]

7.17[4]

7.17[6]

7.17[6]

7.18[Comb]

7.19[2]

7.20[3]

7.21[Comb]

7.22[3]7.22[Comb]

7.22[3]

7.24[Comb]7.24[5]

7.25[Comb]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Le signal des protons H15, H21, et H9des groupes OH,

NH etNH2

est caractéristique(singulet élargi)


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

On observe ensuite les signaux de autresprotons fortement couplés


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

On observe ensuite les signaux de autresprotons fortement couplés


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Attention les couplages s’observententre protons voisins


8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

2.42[18<'>]

2.59[18<''>]2.60[18<''>]

3.06[7<''>]

3.60[17]

3.89[14]

4.57[8]4.58[8]

4.59[8]4.60[8]

6.85[15,21,9]

7.19[2]

7.21[Comb]

7.22[3]7.24[3]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Attention les couplages s’observententre protons voisins


3.30 3.20 3.10 3.00 2.90 2.80 2.70 2.60 2.50 2.40 2.30 2.20

2.38[18<'>]2.41[18<'>]

2.42[18<'>]2.45[18<'>]2.60[18<''>]

2.62[18<''>]2.63[18<''>]

2.88[7<'>]

2.89[7<'>]2.91[7<'>]

3.05[7<''>]3.06[7<''>]

3.09[7<''>]3.10[7<''>]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

4.80 4.70 4.60 4.50 4.40 4.30 4.20 4.10 4.00 3.90 3.80 3.70

3.86[14]3.89[14]

4.57[8]4.60[8]

Il nous faut examiner ces deux ensembles


4.80 4.70 4.60 4.50 4.40 4.30 4.20 4.10 4.00 3.90 3.80 3.70

3.86[14]3.89[14]

4.57[8]4.60[8]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Soit pour le premier massif


128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Les deux protons benzyliques H7 ne sont pas équivalents.

Ils montrent entre eux un couplage gem


128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Les deux protons benzyliques H7a et H7b sont couplés avec H8, proton

porté par un centre d’anomérie


4.80 4.70 4.60 4.50 4.40 4.30 4.20 4.10 4.00 3.90 3.80 3.70

3.86[14]3.89[14]

4.57[8]4.60[8]

128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Soit pour le second massif


128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Les deux protons H18 ne sont pas équivalents.

Ils montrent entre eux un couplage gem


128 O

13

7

NH9

1

2

65

34

O16

OH21

NH215

O20

O11

14191018

CH317


1H NMR1H NMR

Les deux protons H18a et H18b sont couplés avec H14, proton

porté par un centre d’anomérie


ONH

O

OH

NH2O

O

CH3

13C NMR13C NMR


Voici le spectre réel de l’aspartame


H2N

O

HO

O

NH

OO

49.7171.8

42.8177.3

53.1

171.6

37.0

139.5127.8

128.7

126.0

128.7

127.8

51.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR

Voici le spectre théorique de l’aspartame


H2N

O

HO

O

NH

OO

49.7171.8

42.8177.3

53.1

171.6

37.0

139.5127.8

128.7

126.0

128.7

127.8

51.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR

Le signal le plus déblindé correspondau carbone C=O de la fonction acide


H2N

O

HO

O

NH

OO

49.7171.8

42.8177.3

53.1

171.6

37.0

139.5127.8

128.7

126.0

128.7

127.8

51.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR

Les signaux suivants correspondentaux carbone C=O de la fonction amide et ester


H2N

O

HO

O

NH

OO

49.7171.8

42.8177.3

53.1

171.6

37.0

139.5127.8

128.7

126.0

128.7

127.8

51.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR

Les signaux suivants du noyauphényle sont facilement identifiables


H2N

O

HO

O

NH

OO

49.7171.8

42.8177.3

53.1

171.6

37.0

139.5127.8

128.7

126.0

128.7

127.8

51.9

020406080100120140160180PPM

13C NMR13C NMR

Les signaux les plus blindés correspondent aux carbones

de la chaîne

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Aminoacides & Protéines