Acétylation
L'acétylation est une modification post-traductionnelle consistant à greffer un groupe acétyle (-COCH₃) sur un peptide, typiquement au niveau de l'amine libre N-terminale (α-acétylation) ou d'une amine latérale de lysine (ε-acétylation). Chez les mammifères, elle est catalysée par différentes acétyltransférases (NAT, HAT) utilisant l'acétyl-coenzyme A comme donneur d'acétyle, et peut être réversée par des déacétylases (HDAC, sirtuines).
Fonctionnellement, l'acétylation joue plusieurs rôles critiques en biologie peptidique. (1) Protection N-terminale : en bloquant l'amine libre, elle rend le peptide résistant aux aminopeptidases, incluant la redoutable DPP-4. L'acétylation N-terminale allonge la demi-vie plasmatique d'un ordre de grandeur. (2) Modulation d'activité : certains peptides natifs sont acétylés par l'organisme pour activer ou réguler leur fonction (α-MSH est un dérivé acétylé d'ACTH). (3) Régulation chromatinienne : l'acétylation des queues d'histones régule l'expression génique globale.
En recherche peptidique, l'acétylation N-terminale est une stratégie synthétique courante pour stabiliser des séquences vulnérables. Elle s'obtient en fin de SPPS par couplage d'anhydride acétique sur l'amine α libre du dernier résidu N-terminal, avant clivage de la résine. Le surcoût est minimal et le gain de stabilité souvent spectaculaire.
Plusieurs peptides commercialisés en RUO exploitent cette modification : TB-500 fragment acétylé (Ac-Leu-Lys-Lys-Thr-Glu-Thr-Gln), Ac-SDKP (sérylaspartyllysylproline, peptide de régulation hématopoïétique), certains analogues de l'α-MSH. La présence de l'acétyle change la masse moléculaire de +42 Da par rapport à la forme libre, une signature facilement vérifiable en LC-MS lors du contrôle qualité.
Un COA peptide doit toujours préciser si le produit est acétylé (noté "Ac-" devant le nom) et fournir la masse MS correspondante. Confondre forme libre et forme acétylée est une erreur classique qui peut invalider des protocoles de pharmacologie comparative.
L'acétylation est une modification post-traductionnelle réversible catalysée par les histone acétyltransférases (HAT) et éliminée par les histone désacétylases (HDAC), régulant la chromatine (acétylation des lysines 9, 14, 27 de H3 et des lysines 5, 8, 12, 16 de H4) et l'activité protéique (p53, tubuline, facteurs de transcription). Sur un peptide synthétique, l'acétylation est chimiquement incorporée au moment de la SPPS par réaction avec l'anhydride acétique (Ac2O) en présence de DIEA sur la résine avant clivage, ou par coupling d'un acétyl-acide aminé préactivé (ex : Ac-Gly-OH).
En pharmacologie peptidique, l'acétylation N-terminale sert principalement à : (1) bloquer les aminopeptidases sériques qui dégradent les peptides natifs depuis l'extrémité amine, étendant significativement la demi-vie in vivo ; (2) mimétiser l'état post-traductionnel natif pour certains peptides endogènes (thymosine β-4 N-acétylée, Ac-SDKP) ; (3) masquer l'amine libre pour éviter des interactions parasites dans des essais biochimiques ; (4) faciliter la traversée membranaire en augmentant la lipophilie. L'acétylation augmente la masse moléculaire de 42.01 Da (ajout de -COCH3 remplaçant un H), ce qui est facilement détectable en ESI-HRMS et utilisé comme contrôle de la réaction.