Hydrolyse ménagée de l’hémoglobine bovine par la pepsine porcine en mélanges hydroalcooliques et obtention d’une nouvelle famille de peptides antimicrobiens

Limited hydrolysis of bovine hemoglobin by pig pepsin in hydro-alcoholics solutions and obtaining of a new familly of antimicrobial peptides

• Auteur / Autrice : Estelle Yaba Adje
• Direction : Naïma Nedjar, Didier Guillochon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie des fonctions biologiques
• Date : Soutenance le 21/10/2010
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inhibiteurs

Enzyme de conversion de l'angiotensine

Antibiotiques peptidiques

Alcools

Solvants organiques

Structure

Hémoglobine

Pepsines

Hydrolysats de protéines

Mots clés libres

Peptides antimicrobiens

Hydrolyse pepsique

Résumé

L’hydrolyse de l’hémoglobine bovine par la pepsine peut être considérée comme une voie importante d’obtention de peptides antimicrobiens face à l’émergence des résistances bactériennes aux divers antibiotiques. Des alcools connus comme des solvants structurants ont été utilisés afin d’aboutir à une hydrolyse ménagée de l’hémoglobine par la pepsine. Le méthanol, l’éthanol, le propanol, le butanol ou le trifluoroéthanol ont été utilisés en vue de préserver ou d’induire de nouvelles modifications structurales de l’hémoglobine. L’hydrolyse pepsique de l’hémoglobine en milieu hydroalcoolique a aboutit à un mélange peptidique moins complexe majoritairement composé de peptides intermédiaires à activité antimicrobienne. L’étude des variations structurales a été réalisée par dichroïsme circulaire, spectrofluorimétrie et spectrophotométrie UV-visible. L’utilisation de 10% de TFE a permis l’obtention d’un hydrolysat moins complexe riche en peptides intermédiaires hydrophobes mais à concentration faible. La présence de 40% de méthanol, 30% d’éthanol, 20% de propanol ou de 10% de butanol a amélioré cette concentration. Ces alcools ont rendu plus spécifique l’activité de l’enzyme par une augmentation de l’hydrolyse préférentiellement en position C-terminale des leucines. Ils ont également rendu accessible le coeur hydrophobe de l’hémoglobine permettant ainsi d’obtenir une nouvelle famille peptidique: la famille α 67-106. Cette famille a montré une activité antimicrobienne vis-à-vis de quatre souches bactériennes (CMI: 35,2-187,1 μM) et une activité antihypertensive potentielle par sa capacité d’inhibition de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (CI50: 42,55-1095 μM).

In view of the emergence of resistant bacteria, hydrolysis of bovine hemoglobin by pepsin can be considered as an important way for the obtaining of antimicrobial peptides. Known alcohols as structural solvents were used to lead to a limited hydrolysis of bovine hemoglobin. Methanol, ethanol, propanol, butanol, or trifluoroethanol were used in order to preserve or induce further structural changes of hemoglobin. Peptic hydrolysis of hemoglobin in hydroalcoholic solution has permitted to obtain less complex hydrolysate mainly composed of intermediate antimicrobial peptides. Structural changes of proteins were investigated using spectroscopic methods, such as, UV-visible spectophotometry, fluorescence spectroscopy and circular dichroïsm. Use of 10% TFE was allowed to less complex hydrolysate, containing intermediate hydrophobic peptides. Neverless, concentration of these peptides was low. Use of 40% methanol, 30% ethanol, 20% propanol or 10% butanol has improved this concentration. These alcohols have induced and increased more specific activity of pepsin, located preferentially in C-terminal position of leucine. They have also made available the hydrophobic core of hemoglobin allowing to a new peptide family: 67-106 α family. This family showed antimicrobial activity against four bacterial strains (MIC: 35.2-187.1 μM) and displayed at the same time ACE inhibitory activity (IC50: 42.55-1095 μM).