i Bull. SOC. Chim. Belg., 61, pp. 595-597, 1952 r COMMUNICATION A LA H ~ D A C T I O N MEDEDELING A A N DE REDACI'IE

Le MCcanisme et le Contr6le de la 1)Cgradation cles Peptides par le CS,

Par

Josh LEONIS (*) (Bruxelles)

Des trauaux antlrieurs (l) ont montre' que la condensation d ' u n peptide avec le sulfure de carbone, suiuie d'acidification, permet d'en de'tacher sous formc d'rine thiazolone (I) l'ucide amine' N-termincil. L' identif icalion ulttrierrse d e cet acide ter- m ina l , a partir de la thiazolone, n e met en jeu qu'une simple chroma fographie sur papier. Comme l'ope'ration peat &re re'pe'tte sur le peptide raccorrrci, l'ordre d'enchainement des acides amine's consli f u t i f s est determine' par ricursence. I1 a cependant bte signale' que le rendement en thiazolonc n'atteint jamais lOO'/,, par suite de l'occurrence glnante d'1111c riuction simultane'e provoquant la re'ye'nerafion pnrtiellc drr peptide iniiial (11) :

C'O--("HH.

s NII --H'-NHi + 1 I

\ / (1) ,."I CS R'-NH-CO-CHR-NH-CSS--

k, i I

\ (a) 4- 2H+

-- R--?VIT--('O --C'tIR--NH$ 1 cs,

I,e rentlemeni en thiazolone, qui soritlilionnc Ir nornhi 0 dc rPpe'titions possiblcs d u cliriage se'lectif, rsi ditcJrminP pas l(x ualerrr d n rupporl k , Ik,. Ce dernier doit done 3tse uugmente'; la modificniion favornblc des conatanlps cinttiqrics I;, ct 1c2 n e

(11)

(*) Assoc*ii. an Forids National de la Heel-rerc.11~. Sc.ientifique. (l) Jose LEONIS e t A. I,. LEVY, Bull. SOC. Ch. Biol., 33 (19.51) 779 .

cf. Jose LEONIS, Bull. SOC. Chim. Belg., 61 (1952) 524.

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peut s'obtenir que par la connaissance du mtcanisme des deuz re'actions sirnulfane'es.

1,ors de l'aciclificuiion, il existe duns lu solution aqueuse gualre formes du dithiocarbaniino-peptide re'actif, (a), carac- te'rise'es pnr m e re'purtition diffe'rente des charges tlectriqrws :

I-fOOC-peptide-NH-CSSH forme (x) -OOC--peptide---NH-CSSH forme (y) IIOOC-peptide--NH-CSS- forme (2) -OOC-peptide-NH-CSS- forme (v).

I1 parait vraisemblable que la re'acfivife' de chacune des formes x, y, z, v soit diffe'rente. L'e'lectrotifration des dithiocar- barnino-peptides permet de connaitre, en fonction du p H , la rkpnrtifion de ces quatre formes. Par ailleurs, l'e'tude cine'tique cle l 'ncidifiration ri pH constant des composts (a) f ourn i f , pour iinp gamine d i ~ pH, une se'rie de valeurs des constanfes k , et Ir,. E n comparunl, enire pH 3 et 7 environ, les donntes de l'e'lec- trotitration ic celles de la cine'tique, il est possible de ddterrniner la re'acfivife' propre de chacune des quatre formes ionisdes, t a n f pour la formation de (I) que pour celle de (11).

L'e'iude de la se'rie alanine -- alanine amide - alanylgly- cine a Pfe' effecfuke d 'aprts ce principe. L e s constantes cine'tiques proprm nu.c diffe'rentes formes ionise'es ont les ordres de gran- &or suivunfs :

(log ne'pe'riens, minutes-', u 13%) env. 30.1OW2 : alanine amide, forme (x); alanglglyci-

Re, f . (x) env. 8.10-2 : ulanylglycine, forme (y) env. 15.10-2 : alanine, forme (x) de 2 ri 4.10-a : alanine, forme (y); alanine arnide,

f . (x); alanylglycine, formes (x) p i (y) dr 5 ri 6.10-' : alanine, alaninr amide at alanylgly-

cine, farmc (v). 1,'ensemble de ces donndes peitf a'intPrprCter cn ndmeftunt

le mkcanisme srr ivmf : 1 ) La configurntion de la rnole'cule re'active est determiner

pcir l r r compktition entre liaisons hydrog2m intermoltcnlnires, avec nssociulion, et l iaisons hydrogdne intrarnoliculaires, avec rhelalion. Le degrt de chklation, ou d'associafion, dtpend entre aufres du solvant, de la localisation des charges Clectriques d u n s la molecule td de sa strucfure. L'e'tude de rnoddes mon f re que la

\ k l

i k2 I

D~GRADATION DES PEPTIDES 597

forme (y) subit ne'cessairement une chelation moins forte que la forme (x), tandis que la forme (v) n'en subit quasiment plus.

2) L a che'lation d u peptide favorise la cyclisation a u coiirs de laquetle se libkre la thiazolone ( k , Clevi); par contre, 2a chilation inhibe l'expulsion d u CS, ( k , faible). Si la cyclisation en thiazolone est favorise'e par le degre' de che'lation, elle est inhi be'e lorsque les associations intermole'culaires rendent plus rigide le peptide reactif.

Ce me'canisme rend compte de l'influence, de'jb signaltle (l), des facteurs sur lesquels on peut agir pour augmenter le rende- ment en thiazolone et rendre la me'thode propose'e vraiment pratique dans l'etude des structures peptidiques.

1) On acidifiera u pH aussi bas que possible, cur c'est la forme (x) non ionisee qui subit le plus facilement la chelation.

2) O n travaillera en solution de constante die'lectrique la plus e'levee possible, pour evifer des mil ieux associants suscep- tibles d'emptcher la chelation.

3) On ope'rera l'acidification d temptlrature aussi e'leve'e que possible, de manikre u rPduire le degre' des associutions inter- mole'culaires ; l'ef fet est cependant peu marque (quelques Kcal . par liaison H).

4) On pourra s'attendre u voir les rendements diminuer en passant de l 'amide au tripeptide correspondant, et se stabiliser a u del i .

L e me'canisme propose' ici est base' uniquement sur l'inter- prttation de donne'es cinitiques et Clectrochimiques. U n e con fir- mation en sera sans doute obtenue par la mise en e'vidence spectroscopique directe des liaisons postule'es. Par ailleurs, l'emploi de substances modifiant la ripartition des liaisoiis hydrogtne serait susceptible de varier Ies rendements ci uolonte'. Le probldme souleue' de'passe le cadre de la riaction de'crite, car. il reste valable pour tous les riactifs permettant d'e'lucider par recurrence la structure des peptides (phe'nylisothiocyannte, xanthates, ...) ; or, c'est toujours u n rendement de'favorable qui limite l'emploi de ces re'actifs a des peptides pas trop longs.

UNIVERSITE DE BRUXELLES, Service de Chimie Analytique.

CommuniquC d la Sociktd Chimique de Belgique, le 14 octobre 1952.