ÉTUDES DE LA CONFORMATION DE PENTAPEPTIDES CYCLIQUES PAR LA RÉSONANCE MAGNÉTIQUE NUCLÉAIRE

Abstract
L'étude des propriétés du peptide bicyclique S, S'-bis-cyclo-glycyl-L-hemicystyl-glycyl- glycyl-L-prolyl vis-à-vis du transport actif des ions alcalins à travers une membrane nous a conduits à examiner par la spectroscopie RMN différents pentapeptides cycliques tels que ceux décrits dans la première figure [1], [2]. Tous les composés examinés se caractérisent par la présence dans la position (5) d'une proline, soit sous sa forme L, soit sous sa forme D. Les spectres RMN dans le DMSO montrent très clairement l'existence à température ambiante de deux conformations stables en équilibre, qui trouvent leur origine dans l'isomérie cis-trans de la liaison peptidique entre le résidu (4) et la proline (5). Nous nous sommes donc attachés à décrire géométriquement les deux conformères ainsi que leurs populations relatives en fonction de la température et du solvant utilisé [3], [4], [5]. Pour garantir l'univocité de l'identification des différentes glycines, nous avons procédé à la deutériation, premièrement de la glycine (1) et deuxièmement des deux glycines (1) et (4) (Fig. 1). La spectroscopie RMN permet, par l'étude des constantes de couplage J _NH-CH, la détermination des angles φ d'un peptide [6]. La variation du déplacement chimique des protons amides en fonction de la température décrit le comportement de ceux-ci vis-à-vis du solvant. Dans certains cas ces mesures peuvent mettre en évidence la présence de ponts hydrogènes intra [7], [8]. Une description détaillée de la conformation du « backbone » d'un peptide exige également la connaissance des angles ψ et ω. C'est pourquoi nous avons complété nos mesures expérimentales par la détermination théorique sur ordinateur de la carte énergétique de chaque conformère en fonction des angles de rotation ψ et ω où les minima d'énergie désignent les conformations cherchées.

Abstract
The study of the bicyclic peptide S, S'-bis-cyclo-glycyl-L-hemicystyl-glycyl-glycyl-Lprolyl for its effect on the active transport of alkali ions through membranes led us to an NMR-investigation of different cyclic pentapeptides sucli as those shown in the first figure [1], [2]. All the compounds investigated have a proline in position (5), either the L-form or the D-form. The NMR spectra in DMSO show clearly two stable conformations in equilibrium at room temperature. The two forms originate from the cis-trans isomerisation of the peptide bond between residue (4) and proline (5). Our goal was to describe the geometry of the two conformations as a function of temperature and solvent [3], [4], [5]. To guarantee the uniqueness of the identifications of the different glycines we deuterated either glycine (1) or both glycines (1) and (4) (Fig. 1). The NMR, coupling constants J_NH-CH allow the determination of φ angles of a peptide [6]. The interactions between solvent and amide protons can be deterniined from the temperature dependences of the chemical shifts. In certain cases these methods can yield evidence for intramolecular hydrogen bonds [7], [8]. For the whole description of the backbone of a peptide we must know the ψ and ω angles. Therefore we cornplemented our experimental results by the theoretical calculation on a computer of the energy map of each conformation as a function of rotation angle ψ and ω. The minima of the energy indicate the most probable conformations.