Extraire et synthétiser Flashcards
4 (44 cards)
Problématiques des substances naturelles
Faibles quantités
Structures chimiques complexes
Méthodes de production
Synthèse
Extraction
Improvisation (hémisynthèse)
Biologie de synthèse
Synthèse d’analogues
Utilisation du vivant
Végétaux :
- Quinine (traitement paludisme)
Micro-organismes :
- Pénicilline (anti-infectieux)
Organismes marins
- Ectéinascidine (anti-cancéreux)
Autres animaux
- Insuline (diabète)
Glucose
Hexose
2 OH dans même direction : anomère β
2 OH dans directions opposées : anomère α
Fonctions biologiques du glucose
Source énergie
1 mol glucose -> 14 mol ATP, 1 mol GTP
Sources de glucose
Alimentation (sucres rapides et lents)
Réabsorption (reins)
Glycogénolyse (foie et muscles)
Néoglucogénèse (foie et reins)
Diabète
Glycémie à jeun > 1,26 g/L
Diabète type I
Insulino-dépendant
15%
Maladie auto-immune
Pas de production d’insuline
Diabète type II
80%
Après 40 ans
Prod pas suffisante d’insuline
Autres types de diabète
- Diabète gestationnel = transitoire
- Insipide = manque hormone antidiurétique ADH
Prise en charge du diabète
2 stratégies :
- Insulinothérapie : Type 1 +++++++, Type 2 et gestationnel
- Antidiabétiques oraux : Type 2 +++++, Type 1
Historique des insulines
1923: Banting et Mac Leod reçoivent le prix Nobel
1955: Sanger établi la séquence protéique
1969: Structure héxamérique spatiale établie par Hodgkin
Types d’insuline
Structure identique
- rapide
- NPH
Structure modifiée
- Très rapide
- lentes
Séquence protéique insuline humaine
Peptide de 51 AA
2 chaînes reliées par des ponts disulfures
- A
- B
Structure spatiale de l’insuline
Hexamère = 3 dimères
Stabilisation avec 2 atomes de Zn en interaction avec Histidine
Biosynthèse de l’insuline
Préproinsuline (107 AA)
-> Proinsuline (84 AA) : après élimination du “signal peptide” N-terminal
-> Insuline (51 AA) : après élimination du peptide C, forme bicaténaire
Propriétés de l’insuline
Peptide :
- dénaturation par l’acidité gastrique, les peptidases (voie orale impossible)
- sensible à la chaleur et au froid donc conserver +2-+8 degré
Ponts disulfures : sensible aux agents réducteurs
pHi = 5,5 -> pH auquel solubilité min
Forme anionique : motif possible du pHi avec des molécules cationiques (ex: protamine)
Histidine : association et cristallisation sous forme d’hexamètres avec le Zn
Production de l’insuline identique à l’insuline humaine
A l’origine : extraction à partir du pancréas de boeuf et de porc
1960 : impuretés, structures différentes selon l’espèce animale
Aujourd’hui : par génie génétique
Génie génétique
1) Récupération du gène d’intérêt
2) Insertion dans un plasmide bactérien
3) Transfert dans une bactérie
4) Réplication
Production séparée chaines A et B ou production pro-insuline et élimination peptide C
Souches : levures ou bactéries
Insuline ordinaire = rapide
Demi-vie brève = 10 min
Délai = 30 min
Durée = 6-8h
Insuline NPH
pHi, conçue par
Autre forme
Insuline isophane
Augmentation du pHi par la présence d’un molécule basique donc diminution de la solubilité à pH = 7,4
Augmentation du délai d’action
Conçue par Hagedorn en 1936
Puis mise au point d’une forme biphasique : associe insuline NPH et rapide : augmente délai et durée d’action, évite de multiplier les injections
Propriétés insuline NPH (délai, durée, dosage)
Délai = 1h
Durée = 13-16h
Dosage : 100 UI/mL
Noms insuline NPH
- Insulatard
- Mixtard et Umuline (30% rapide, 70% NPH)
- Insuman (25% rapide, 75% NPH)
Insuline très rapide
Mime la production physiologique au moment du repas
Modification : +++ chaîne B
Déstabilisation hexamère
Délai = 15 min
Durée = 2-5h