Synthèse Chimique Rapide des Protéines – Turbo

Ces dernières années, la synthèse chimique des protéines a fourni les moyens d'applications réussies en chimie biologie, en chimie médicinale, en science des matériaux et dans le domaine des nanotechnologies.
La synthèse chimique des protéines repose principalement sur le couplage chimiosélectif de segments peptidiques non protégés dans des milieux aqueux à l'aide de chimies de ligation conduisant à la formation d’un lien amide. La ligation chimique native (NCL) basée sur la réaction d’un peptide thioester avec un cystéinyl peptide est la méthode de ligation la plus avancée et la plus populaire à ce jour. Néanmoins, l’application de la réaction de NCL à la synthèse chimique de protéines se heurte à trois défis majeurs : (1) la diversité des jonctions peptidiques à former, (2) la vitesse modérée de formation des liaisons peptidiques et enfin (3) la solubilité variable des segments peptidiques impliqués dans la réaction. Dans ce contexte, nous avons récemment découvert un moyen puissant pour accélérer la réaction de NCL en mimant un mécanisme utilisé par les cellules pour favoriser l'association des protéines à diverses biomolécules. La méthode, qui demande d’équiper le peptide thioester avec des phosphosérines et le cystéinyl peptide avec des résidus arginine, permet de très fortes accélérations atteignant 4 ordres de grandeur. Cependant, telle que décrite, elle conduit à l'incorporation d'acides aminés supplémentaires dans le produit final. L'objectif du projet Turbo est de développer un procédé NCL ultrarapide et sans trace permettant de former tout type de jonction peptidique. Parce que l'assistance repose sur l'utilisation d’un module oligoarginine, nous espérons également avec cette approche améliorer considérablement la solubilité des séquences peu solubles. Par conséquent, la stratégie proposée est innovante et ambitieuse en fournissant une solution tout-en-un aux trois défis du domaine évoqués ci-dessus.