1. Structure du PBLG

Les polypeptides synthétiques, tels que l’acide \(\gamma\)-benzyl L-glutamique (PBLG), peuvent adopter une structure appelée hélice \(\alpha\).

Bamford et al. [1] ont observé cette structure par RX dans des films orientés et cristallisés de PBLG. Ils mentionnent un incrément axial par unité de répétition de 1.5 Å qui correspond à un incrément de 5.4 Å par tour. Cette valeur a pu être discutée (voir par exemple les travaux de Luzzati [2]) mais l’incrément axial de 1.5 Å et la structure en hélice \(\alpha\) de type \(3_{18}\) semble confirmée.

Dans la thèse de QuerciaGrossa, on relève (page 260) que la périodicité de l’hélice est de 18 résidus. Une hélice complète fait 5 tours et mesure 27.04 Å de haut. Chaque tour contient donc 3.6 résidus (18/5). L’élévation par tour est de 5.4 Å (27.04/5) l’angle de rotation par résidu est de 100° (360/3.6) et l’élévation par résidu est de 1.5 Å (27.04/18).

Une liaison hydrogène est observée entre les groupements NH et CO des amides le long de la chaîne peptidique. C’est cette liaison qui confère une forte rigidité aux hélices \(\alpha\). Plus précisément, l’hydrogène du groupement N-H et l’oxygène du groupement C=O appartenant aux résidus \(n\) and \(n+4\) le long de l’hélice forment une liaison hydrogène d’ine longueur typiquement comprise entre 2.9 et 3.2 Å (à justifier).

La stabilité de la structure dépend de la température, du solvant et du nombre de résidus (8-12 est la limite inférieure)

Doty et al. [3] ont étudié la configuration du PBLG dans différents solvants. Pour les solvants dans lesquels le PBLG est soluble, deux types de comportements sont observés. Tout d’abord, les masses moléculaires de différents échantillons de polymère sont obtenus par des mesures de diffusion de la lumière, ainsi que leur rayon de gyration. Dans le diméthyl-formamide (DMF), le crésol, des mélanges chloroforme+formamide, le rayon de gyration est approximativement proportionnel à la masse moléculaire des polymères. Ceci suggère que dans ces solvants, la conformation du polymère est celle d’un cylindre, en accord avec la structure en hélice observée par RX. Dans l’acide dichloro-acétique, le rayon de gyration est beaucoup plus faible et correspond à une structure de type pelote statistique. Les résultats de diffusion de la lumière sont confirmés par des mesures de viscosité en solution et leur comparaison avec des modèles fondés sur le comportement d’ellipsoïdes (équation de Simha) ou bien de pelotes statistiques (Mark-Houwink).

Un “bon modèle” du PBLG en solution doit au moins posséder ces propriétés.