Mimer le vivant pour piéger les radionucléides
Résumé
Les peptides sont très utilisés en chimie médicinale car ils présentent de nombreux avantages pour des utilisations in vivo par rapport aux molécules purement synthétiques. Comme les protéines, ils sont solubles dans les fluides biologiques et leur dégradation conduit à des acides aminés bio-compatibles, ce qui limite leur toxicité. Des peptides aux séquences bien choisies peuvent mimer la structure des protéines et donc reproduire des interactions moléculaires essentielles dans le vivant, entre deux protéines ou entre des protéines et l'ADN par exemple. Mimer ces interactions permet non seulement d'étudier les mécanismes du vivant mais aussi de bloquer certaines réactions biologiques indésirables, un point crucial pour qui veut mettre au point des médicaments inhibant ces réactions. Les peptides peuvent également piéger-ou chélater-des ions métalliques. À ce titre, ils sont donc des candidats intéressants pour mettre au point des molé- Les peptides sont des molécules qui ressemblent aux protéines présentes dans les organismes vivants. Ils sont constitués des mêmes briques élémentaires-les acides aminés-, liés entre eux par des liaisons amides primaires, dites « peptidiques » (figure p. 40). Il existe 20 acides aminés naturels, qui diffèrent par la nature de leur chaîne latérale. Ces acides aminés donnent naissance à de très nombreuses combinaisons, caractérisées par la grande variété de protéines du vivant. En général, on considère que les peptides possèdent moins de 70 à 80 acides aminés quand les protéines peu-vent être beaucoup plus longues. La présence de liaisons peptidiques dans les peptides et les protéines impose des structures tridimensionnelles particulières, mainte-nues par de nombreuses liaisons hydrogène. Les plus communes sont les structures en hélice α et en feuillet β, mais il existe aussi des structures aléatoires sans réelle organisation tridimensionnelle. cules visant à éliminer des métaux toxiques de l'organisme. Ces com-posés modèles sont également des outils très utiles pour étudier les interactions des métaux avec les protéines, interactions qui sont à l'origine de nombreux processus biologiques vitaux ou néfastes. PIÈGES À MÉTAUX De nombreux ions métalliques essentiels sont efficacement piégés ou chélatés dans des sites bien définis de protéines (1). Certains interviennent ainsi directement dans des réactions chimiques ou biologiques nécessaires à la vie, à l'instar du fer de l'hémoglobine sur lequel se fixe l'oxygène lors du processus de respiration, quand d'autres sont nécessaires pour imposer des structures particulières aux protéines, comme les doigts de zinc. Tout métal, même essentiel, peut néanmoins s'avérer toxique si sa concentration excède les valeurs physiologiques. La concentration cellulaire en métaux est donc finement régulée Utilisés ou produits par les centrales électronucléaires, les actinides sont des radionucléides sans aucune fonction biologique connue et sont toxiques à la fois par leurs propriétés chimiques et radiologiques. C'est pourquoi les chimistes élaborent des molécules pour les piéger à l'intérieur de l'organisme et limiter ainsi leur toxicité en cas de contamination suite à une exposition accidentelle. Une des approches utilisées pour éliminer les actinides de l'organisme repose sur des peptides mimant le vivant.