Amidation
L'amidation est une modification post-traductionnelle qui convertit le groupe carboxyle libre (-COOH) de l'extrémité C-terminale d'un peptide en groupe amide (-CONH₂). Chez les mammifères, cette réaction est catalysée par l'enzyme bifonctionnelle PAM (Peptidylglycine Alpha-amidating Monooxygenase), dépendante de la vitamine C et du cuivre, qui utilise une glycine C-terminale comme donneur d'azote en deux étapes (hydroxylation puis lyse).
Cette modification apparemment mineure a des conséquences biologiques majeures. Elle neutralise la charge négative du carboxylate, modifie la conformation locale, augmente la résistance aux carboxypeptidases et, pour de très nombreux peptides, elle est strictement indispensable à l'activité biologique. On estime qu'environ 50 % des peptides hormonaux et neuropeptides bioactifs sont amidés en C-terminal.
Les exemples sont nombreux et emblématiques : ocytocine, vasopressine, substance P, neuropeptide Y, α-MSH, gastrine, CCK, VIP, PACAP, calcitonine, amidorphine, CRH, GRP, bombésine. Pour chacun, la forme non amidée perd 90 à 99 % de son affinité pour son récepteur natif.
En synthèse peptidique SPPS, l'amidation s'obtient par utilisation d'une résine Rink amide ou MBHA au lieu d'une résine de type Wang : lors du clivage de la résine en fin de synthèse, le C-terminal est directement libéré sous forme amide. C'est donc un choix de résine en début de synthèse, pas une modification en fin.
Identifier correctement l'état d'amidation d'un peptide est critique en recherche : un peptide annoncé "amidé" doit présenter une masse moléculaire théorique réduite d'une unité par rapport à la forme acide libre (le -OH remplacé par -NH₂ change la masse de -1 Da). Un COA sérieux mentionne explicitement "C-terminal amide" ou "C-terminal -OH" et la masse MS mesurée doit correspondre. Confondre les deux formes peut invalider toute une série d'expériences de pharmacologie comparative.
L'amidation C-terminale est une modification post-traductionnelle catalysée par l'enzyme peptidylglycine α-amidating monooxygenase (PAM), qui utilise un résidu Gly C-terminal comme donneur d'amide après clivage oxydatif. Environ 50% des neuropeptides et hormones peptidiques natives sont C-amidés in vivo : ocytocine, vasopressine, GHRH, calcitonine, gastrin, substance P, NPY, neurotensine. Cette modification est essentielle à l'activité biologique de la plupart de ces peptides : la forme acide C-terminale de l'ocytocine, par exemple, est presque totalement inactive sur son récepteur.
En SPPS, l'amidation C-terminale est obtenue directement par choix de résine : Rink Amide MBHA ou Rink Amide AM pour peptides amidés ; Wang, 2-chlorotrityl, HMPB pour peptides acide libre. Après clivage par TFA, la résine Rink libère le peptide C-amidé avec un rendement > 95%. L'analyse par ESI-HRMS distingue facilement peptide amidé vs acide : -1 Da de différence (masse monoisotopique). En pharmacologie peptidique, l'amidation C-terminale est une substitution fréquente pour améliorer la demi-vie des analogues synthétiques (Ipamorelin, GHRP-2, GHRP-6 et Melanotan II sont C-amidés). Elle n'a rien d'universel : PT-141, Semax et Selank se terminent par un acide carboxylique libre.