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Oxydation radicalaire de biomolécules

Chantal Houé Levin (PREM)

La méthionine est l’un des acides aminés les plus susceptibles d’être oxydés et donc une cible des ROS dans les protéines. La première étape est connue depuis longtemps [Archirel2016, Neschchadin2014] et mène à des radicaux libres à 2 centres et 3 électrons caractérisés en radiolyse pulsée et en chimie quantique, mais les produits formés autres que la méthionine sulfoxyde, à la fin du processus, ne le sont pas. Nous avons donc entrepris une étude approfondie de leur caractérisation dans des molécules modèles contenant la fonction thioéther : des petits peptides dans lesquels la méthionine est liée à divers résidus et à diverses positions dans la chaîne polypeptidique (N-ter, C-ter, milieu de chaîne) [Archirel2019, Gregori2017]. La caractérisation s’est faite par spectrométrie de masse couplée à la spectrométrie infra rouge (CLIO). Des calculs de chimie quantique ont permis de proposer des mécanismes et des géométries pour ces produits [Bergès2020]. Nous avons ainsi mis en évidence des produits jusque là inconnus, avec double liaison, cycles, etc [Jiang2022, Jiang2023]. Plus récemment nous nous sommes tournés vers l’oxydation de bases de l’ADN, puriques ou pyrimidiques [Ma2018] et avons montré que les radicaux HO° menaient uniquement à une hydroxylation [Jiang2023]. Enfin, en ce qui concerne l’oxydation des protéines, nous utilisons la radiolyse gamma pour tester les propriétés de stabilité de protéines diverses (protéines ancestrales et ressuscitées) vis-à-vis de la chaleur et du rayonnement ionisant [Halgand2020].

Quelques exemples de radicaux libres dans le peptide Gly Met possédant une liaison 2 centres et 3 électrons. 1 liaison SN ; 2 liaison SO ; 3 liaison SS dans le dipeptide MetMet.

Collaborations

Pierre Archirel et Carine Clavaguera (TheoSim, ICP, Orsay), Debora Scuderi (CAPRI, ICP, Orsay), Pedro de Oliveira (TEMiC, ICP, Orsay), Krzysztof Bobrowski, Tomasz Szreder (ICHTJ, Varsovie, Pologne)