Étude des contraintes intramoléculaires qui font intervenir les électrons π d’une fonction amide. Influence de ce type d’interaction sur la conformation des peptides et des protéines

Par spectrométrie infrarouge, on a étudié les conformations prises, dans un milieu inerte, comme le tétrachlorure de carbone, par des molécules modèles dérivées d’a-iminoacides et de formule généraleR1 – CONR"2 – CR2R'2 — CONHR3.En plus du conformère C7, on a identifié un second état stable qui est favorisé par une contrainte attractive s’exerçant entre le site >n — H et les électrons π de la fonction amide tertiaire.Cette dernière interaction ne se manifeste généralement pas dans le cas des espèces homologues obtenues à partir des a-aminoacides (R"2 = H), lesquelles adoptent les conformations usuellement désignées C5 et C7. Elle apparaît toutefois lorsque l’on examine les dérivés de l’acide pyroglutamique dont l’une des fonctions amide est incluse dans un hétérocyde pentagonal. Dans ce cas particulier, une analyse théorique, conduite par la méthode P.C.I.L.O. aboutit, en accord avec les observations spectroscopiques, à la conclusion que la conformation la plus stable est la disposition Rexo décrite par la suite d’angles rotationnels Ф # 107°, ψ # — 30°, χ # 20°. Le calcul révèle en outre l’existence d’un second état favorisé Eendo (Ф # 133°. ψ # 150°, X1 # — 20°) qui correspond à la structure identifiée par les produit cristallisé. rayons X dans le Lorsqu’elle intervient seule dans un résidu peptidique de configuration L, la contrainte — H---π tend à préférencier une disposition locale PL (Ф # — 90°, ψ # 0°) et Peut ainsi ajouter sa contribution à celle de la liaison hydrogène H4 - - - O1 pour stabiliser la conformation C10 qui provoque le repliement ßLa proportion relativement élevée de résidus peptidiques qui adoptent la disposition PL dans des protéines dont la Nst–ruct uHre est connue, semble indiquer que l’interaction >N — H - - - π est un élément stabilisateur important la conformation de ces macromolécules d’origine naturelle