Conception de bibliothèques peptidiques

Peptides : une combinaison infinie de biomolécules à partir de 20 acides aminés naturels et plus

La stratégie du vivant pour construire les protéines repose sur un nombre relativement limité d’acides aminés, qui permet pourtant de produire une très grande diversité de molécules variables et adaptables. Les protéines sont très polyvalentes et peuvent assurer de nombreuses interactions moléculaires spécifiques. Ces interactions, qu’elles se produisent entre protéines ou entre protéines et autres molécules, jouent un rôle essentiel dans les phénomènes physiologiques et pathologiques du vivant. À partir d’un ensemble limité d’acides aminés, la nature a créé une immense diversité de structures et de fonctions protéiques, permettant la régulation et le contrôle de nombreux processus biologiques. La capacité des protéines à interagir de façon sélective et spécifique avec d’autres molécules en fait également des outils précieux pour la recherche biomédicale et le développement de médicaments. Les bibliothèques peptidiques synthétiques constituent une approche puissante pour créer de nouveaux peptides dotés d’activités biologiques variées, et élargissent ainsi les possibilités de développement de nouveaux outils thérapeutiques et de recherche.

Bibliothèques peptidiques synthétiques : un outil de criblage pour vos recherches

Depuis la première utilisation rapportée de bibliothèques peptidiques synthétiques par Geysen et ses collègues en 1984, la synthèse et le criblage de bibliothèques peptidiques combinatoires se sont fortement développés. L’approche par display phagique, qui utilise des bactériophages génétiquement modifiés pour présenter des peptides, s’est révélée très utile ; les bibliothèques synthétiques peuvent toutefois intégrer des acides aminés non naturels, des modifications et des changements structuraux, par exemple une cyclisation. Elles offrent ainsi davantage de diversité et de modularité pour concevoir des ligands de plus forte affinité. Chez Genosphere Biotechnologies, nous préparons depuis de nombreuses années ces bibliothèques régulières ou modifiées et nous proposons deux niveaux de prestation :

(i) Spécification : bibliothèque peptidique de criblage de base

Pour des criblages peptidiques économiques, initiaux ou à grande échelle.

(ii) Spécification : bibliothèque peptidique purifiée de qualification

Pour les études exploratoires et la validation des séquences cibles identifiées.

Bibliothèques peptidiques synthétiques : identifier votre peptide bioactif

L’évolution des technologies chimiques et biologiques de production des peptides et des protéines permet de reproduire l’approche du vivant pour construire de nouvelles séquences peptidiques capables de reconnaître des cibles spécifiques. Les peptides possèdent une variabilité intrinsèque de séquence et une capacité particulière à reconnaître d’autres molécules avec spécificité, ce qui en fait des briques idéales pour concevoir de nouveaux peptides actifs destinés à la R&D en sciences du vivant.

Le criblage de grands nombres de peptides diversifiés au moyen d’essais à haut débit permet d’identifier des peptides présentant les activités et fonctions recherchées pour de nombreuses applications, de la découverte de médicaments aux essais diagnostiques.

Cette approche a profondément renouvelé le domaine des thérapeutiques à base de peptides et ouvert de nouvelles possibilités pour explorer le potentiel des peptides en recherche biologique. Elle a déjà permis d’identifier des peptides antimicrobiens, des antagonistes de récepteurs opioïdes, des ligands de récepteurs de surface cellulaire, des inhibiteurs et substrats de protéines kinases, des épitopes de cellules T, des peptides se liant aux molécules du CMH et des mimotopes peptidiques de sites de liaison aux récepteurs.

Genosphere Biotechnologies documente et propose plusieurs approches adaptées aux projets de recherche :

Bibliothèque peptidique par balayage à l’alanine
Bibliothèque peptidique de troncation
Bibliothèque peptidique mutationnelle
Bibliothèque peptidique cyclique
Bibliothèque de peptides chevauchants
Bibliothèque peptidique d’évolution in vitro
Bibliothèque peptidique à balayage positionnel

Bibliothèque de peptides chevauchants

Une bibliothèque de peptides chevauchants peut être utilisée pour la cartographie d’épitopes linéaires et continus. Elle permet de déterminer quelle partie d’une protéine ou d’un peptide contient les acides aminés essentiels qui contribuent à sa fonctionnalité. Définie par deux paramètres, la longueur des fragments et le pas de décalage, chaque bibliothèque est générée en divisant la protéine ou le peptide d’origine en plusieurs fragments de même longueur qui se chevauchent, généralement de 8 à 20 résidus.

En règle générale, un fragment peptidique doit compter au moins six résidus pour couvrir un épitope. Le pas de décalage correspond au nombre de résidus d’acides aminés déplacés entre deux fragments adjacents et reflète le degré de chevauchement.

Le choix précis du pas de décalage et de la longueur des fragments permet de réduire le coût de l’expérience tout en maximisant la valeur des données obtenues. Le pas de décalage est généralement choisi autour d’un tiers de la longueur du fragment. En général, les fragments plus longs sont plus difficiles à synthétiser, mais la bibliothèque comporte moins de fragments.

Ces fragments plus longs ont également plus de chances de couvrir un épitope. L’association d’un faible décalage et d’une courte longueur de fragment génère le plus grand nombre de fragments, tandis qu’un décalage élevé associé à une grande longueur de fragment produit le nombre de fragments le plus faible.

Les bibliothèques de peptides chevauchants se sont révélées très utiles dans de nombreuses applications, notamment pour déterminer des épitopes de cellules T dans les domaines des maladies infectieuses et du développement vaccinal.

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