DISCUSSION DES RÉSULTATS

Les données obtenues dans ce travail permettent de discuter brièvement divers problèmes dont les principaux sont : les modalités de la fixation de l’halogène aux protéines, l’évolution des réactions secondaires à l’ioduration proprement dite, en particulier la formation de thyroxine, et, enfin, le comportement de la caséine et de la thyroglobuline en présence d’iode.

1. Sur la fixation de l’iode à la tyrosine dans les protéines. — Selon une conception développée par BAUER et STRAUSS [13, 14, 15], lorsqu'une protéine réagit avec des quantités croissantes d’iode, celui-ci se fixe d’abord à la tyrosine, puis au carbone du cycle d’autres acides aminés et, enfin, à l’azote nucléaire de ceux-ci. Cette hypothèse ne repose que sur des données à bien des égards incertaines et notre travail montre, d’une part, que la tyrosine ne fixe préférentiellemnt l’iode qu’à un très faible degré d’halogénation et, d’autre part, que cette réaction comporte successivement la formation du dérivé monoiodé, puis celle du dérivé diiodé de lacide aminé.

(*) Les valeurs positives de certains bilans n’ont aucune signification absolue ; elles correspondent à des bilans nuls et traduisent la marge d’erreur de l’ensemble des dosages.

RCE.

Les teneurs en iode de la caséine et de la thyroglobuline dans lesquelles la totalité de la tyrosine serait présente à l’état de dérivé monoiodé sont, respectivement : 4,80 et 2,25 p. 100 I, celle des mêmes protéines où la tyrosine serait complètement diiodée : 9,16 et 4,41 p. 100 I. Or, la présence d’iode combiné en dehors de la tyrosine (Tableau XV, dernière colonne) est toujours très notable bien avant que de pareils taux d’halogène ne soient atteints, fait qui illustre la stérilité d'anciennes discussions tendant à Ctablir une relation directe entre un certain degré de saturation en iode d’une protéine et sa teneur initiale en tyrosine. Les iodocaséines à taux d’iode inférieur à 5 p. 100 T'et les iodothyroglobulines iodées à moins de 1,5 p. 100 I renferment de 80 à 90 p. 100 de l’halogène à l’état de monoiodotyrosine. La première étape de la réaction de substitution ‘porte donc principalement sur la tyrosine, mais elle n’aboutit même pas à la saturation du cycle en iode sur la position 3 et n’affecte qu’une fraction assez faible de l’acide aminé. La transformation de la totalité de la tyrosine en dérivé monoiodé conduirait à un taux d’halogène de 4,80 p. 100 dans la caséine et de 2,25 p. 100 dans la thyroglobuline ; or les protéines de cette teneur en iode contiennent de la diiodotyrosine et d’autres dérivés iodés en quantité appréciable. Toutefois, la dihalogénation de la tyrosine ne devient importante qu’à des taux d’iode assez élevés. C’est en effet à partir de la mise en œuvre de 6 atomes I par molécule de tyrosine que le taux du produit diiodé augmente très sensiblement, en même temps que les réactions de substitution sur d’autres cycles (histidine, phénylalanine) deviennent plus intenses, comme nous le discuterons par la suite. Dans ces conditions, la monoiodotyrosine se sature en iode et de la thyroxine se forme plus abondamment. Toutefois, les dérivés protéiques obtenus alors ne renferment jamais à l’état de diiodotyrosine et de thyroxine la totalité de la tyrosine initialement présente.

La représentation du processus d’halogénation des protéines proposée par BAUER et STRAUSS [14, 15] comporte donc une part de vérité, en ce sens que la tyrosine est l'acide aminé qui fixe le plus facilement l’iode par une réaction de substitution ; mais elle ne saurait être retenue, car elle n’objective que très grossièrement et de manière trop absolue les étapes successives de ce processus, sans tenir compte, par ailleurs, des pertes en tyrosine. L'évolution de celle-ci mérite d’être discutée en même temps que celle de la production de thyroxine.

Le fr LE 2. Sur la formation de la thyroxine et sur la dégradation de la tyrosine et de ses dérivés au cours de l’ioduration des protéines. — L’halogénation de la tyrosine est une réaction de substitution distincte de la formation de la thyroxine, dont il convient d'examiner les modalités au cours de nos essais.

Pour REINEKE et TURNER [171], REINEKE, WILLIAMSON et TURNER [173, 174], il existe un rendement optimum en thyroxine lorsque la caséine, les protéines du lait total ou du soja, sont soumises à l’action de 4,5 atomes d’iode par molécule de tyrosine en l’absence de catalyseur d’oxydation, à celle de 6 atomes d’halogène par reste du même acide aminé lorsque le milieu renferme Mn.0,. Nos résultats traduisent le même phénomène, à ceci près que la caséine et la thyroglobuline y donnent naissance aux quantités les plus grandes de thyroxine lors de la réaction de 6 atomes d’iode avec chaque molécule de tyrosine de la protéine, à pH — 7,8 en milieu bicarbonaté, sans adjonction d’aucun catalyseur. Par contre, il n’en est plus de même si la préparation de l’iodoprotéine est réalisée en solution ammoniacale : les produits les plus riches en iode ne sont pas plus pauvres en thyroxine que ceux obtenus en présence de 6 atomes d’halogène par molécule de tyrosine, mais ils sont plus riches en diiodotyrosine dans ces conditions.

Il est peu probable qu’il en soit ainsi parce que l’iode gêne alors la formation de la première et favorise celle de la seconde, puisque le rendement en ces deux dérivés passe par un maximum à un même degré d’halogénation lorsque lon réalise celle-ci en milieu bicarbonaté. On peut au contraire penser avec REINEKE et TURNER que, dans ce dernier cas, la thyroxine est oxydée par une réaction secondaire. Les données rassemblées dans le tableau XVI établissent que les autres dérivés de la tyrosine participent aussi à cette destruction. En effet, à partir d’un certain degré d’ioduration, la différence, N p. 100 de la tyrosine initialement mise en œuvre dans la protéine, N p. 100 de la tyrosine et de ses trois dérivés iodés dans l’iodoprotéine, traduit un déficit d’azote de plus en plus grand en fonction du degré d’ioduration des produits. Cette perte peut atteindre jusqu’à 55 p. 100 de l’azote de la tyrosine lorsque l’halogénation a été opérée en milieu bicarbonaté à pH = 7,8 ; elle est très notablement moindre dans les produits obtenus en milieu ammoniacal. Elle ne correspond pas nécessairement à une destruction totale de l’acide aminé ou de ses dérivés ; elle peut aussi traduire la transformation de

aie

ces corps en composés ne donnant plus les réactions caractéristiques sur lesquelles sont basées les dosages de la tyrosine et de ses produits d’ioduration. Pareil phénomène est peu important lorsque l’halogénation est faible ; il le devient quand 6 à 7 atomes d’iode réagissent avec 1 molécule de tyrosine présente dans une protéine. Or, une forte augmentation du rendement en thyroxine se manifeste alors simultanément ; aussi est-il possible que des processus d’oxydation participent à la génèse de ce produit en même temps qu'ils altèrent une partie de la diiodotyrosine et de la thyroxine présentes. Un certain degré d’hydrolyse des protéines favorise peut-être les réactions secondaires à l’halogénation.

Ces observations illustrent la complexité des conditions exerçant une influence sur la formation de la thyroxine. Le rendement final de ce corps est lié à de multiples facteurs, entre autres à sa destruction partielle et à celle de ses précurseurs en même temps qu’à sa production. Il en découle que la quantité de thyroxine apparaissant au cours de l’ioduration d’une protéine dépend des modalités de l’action des réactifs. La signification des données obtenues dans ce domaine n’est donc jamais absolue ; elle est fonction de la validité des comparaisons qu’il est permis de faire d’un essai à l’autre.

3. Constitution des protéines et ioduration de la caséine et de la thyroglobuline. — I1 n’existe aucun parallélisme étroit entre teneurs d’une protéine en thyroxine et en ses précurseurs au Cours de son halogénation. Notre travail ne confirme pas sur ce point les données obtenues par RIVIÈRE, GAUTRON et THÈLY [175] au moyen des méthodes de dosage moins spécifiques que les nôtres. L'existence d’un pareil rapport impliquerait, d’une part, que la formation des iodotyrosines et celle de la thyroxine évoluent avec des intensités proportionnelles, et, d’autre part, que la totalité des premières est susceptible de donner naissance au produit hormonal. Or, l’expérience montre que les protéines s’enrichissent en diiodotyrosine et s’appauvrissent en thyroxine en présence d’un excès de réactif. En outre, à des taux d’halogènes relativement faibles, la plus grande partie de l’iode est présente dans de la monoiodotyrosine, laquelle n’est pas directement génératrice de thyroxine. Aussi, une constance du rapport : I thyroxinien/ I diiodotyrosinien où : I thyroxinien/I total, ne peut-elle être que fortuite.

L'absence d’une proportionnalité définie entre les teneurs en thyroxine et en iodotyrosines est manifeste dans nos essais.

Rp) ARE

Par ailleurs, un excès du dérivé diiodé apparaît à un degré d'halogénation plus grand que celui où le rendement en thyroxine est maximum. Il en découle que toutes les molécules de tyrosine présentes dans la protéine ne réagissent pas identiquement avec l’iode. L'interprétation la plus simple de ces faits est que la position et l’état (mode de combinaison) des molécules de tyrosine dans les chaines peptidiques déterminent leur aptitude à participer à la réaction génératrice de thyroxine. Celle-ci n’est sans doute possible qu'entre deux restes de tyrosine voisins. Lorsque leur éloignement ou leur orientation empêche ceux-ci de réagir, l’acide aminé demeure à l’état de diiodotyrosine ou est détruit par des processus secondaires d’oxydation. Dès lors, la notion d’un rapport entre la teneur en tyrosine d’une protéine et son aptitude à donner naissance à de la thyroxine apparaît comme trop sommaire. Elle doit être complétée par celle de la présence de certaines molécules de tyrosine dans une position privilégiée favorable à leur condensation après ioduration. Il est possible que la réactivité de ces molécules soit aussi liée au blocage du groupement aminé ou carboxylique du reste d’alanine fixé au cycle benzénique ; des essais poursuivis sur des peptides de la tyrosine de constitution convenablement choisis permettront sans doute d'établir à cet égard des données significatives.

La teneur en tyrosine et la structure d’une protéine déterminant son comportement en tant que corps générateur de thyroxine et de ses précurseurs, il n’est pas surprenant que l’ioduration de la caséine et celle de la thyroglobuline n’évoluent pas de manière rigoureusement identique. Toutes choses étant égales en ce qui concerne les modalités de l’ioduration, le rendement de la caséine en thyroxine est nettement supérieur à celui de la protéine thyroïdienne. Cependant, la teneur en azote thyroxinien de l’iodoprotéine, exprimée en p. 100 de celui initialement apporté par la tyrosine, est très voisine dans les deux produits obtenus en milieu bicarbonaté avec un rendement optimum en thyroxine. En effet, l’azote thyroxinien représente alors 6,51 p. 100 de N de la tyrosine totale théoriquement présente dans l’iodocaséine (6,9 atomes I par molécule de tyrosine) et 6,80 p. 100 dans la thyroglobuline iodée (6 atomes I par molécule du même acide aminé). Il en découle que, dans un cas comme dans l’autre, une fraction très peu différente de la tyrosine totale est génératrice de thyroxine dans des conditions identiques. Par contre, la teneur en azote

Tr Ne

de la diiodotyrosine (p. 100 de N de tyrosine initialement présente) est égale à 49,7 p. 100 dans la même iodocaséine et à 37,6 p. 100 dans la même iodothyroglobuline. Enfin, la teneur en azote de la monoiodotyrosine (p. 100 de N de la tyrosine initialement présente) est de 17,6 p. 100 dans la première et de 13,6 p. 100 dans la seconde. Tout se passe donc comme si la fraction génératrice de thyroxine réagissait identiquement dans les deux protéines et si l’autre fraction de la tyrosine présentait un comportement particulier dans la caséine et dans la thyroglobuline. Le fait que la formation de diiodotyrosine en abondance exige des quantités d’iode plus importantes dans la thyroglobuline que dans la caséine est favorable à cette hypothèse. De même, la réactivité de l’histidine vis-à-vis de l’iode ne paraît pas être identique dans ces deux corps.

De toute manière, la structure de la protéine intervient directement dans l’aptitude de la tyrosine qu’elle renferme à donner naissance à de la thyroxine sous l’action de l’iode. A cet égard, la thyroglobuline ne présente aucun caractère particulier, mais il n’est pas certain que son ioduration physiologique procède par le même mécanisme que son halogénation par voie chimique. Néanmoins, on peut se demander dans quelle mesure la spécificité du corps thyroïde en tant que lieu de formation de la thyroxine tient à la présence d’un système enzymatique d’ioduration efficace plutôt qu’à la nature de la protéine servant de substrat à ce dernier.

UT Le

Action de l’iode sur le tryptophane dans les protéines et à l’état libre.

Nous nous sommes proposés de doser le tryptophane dans les protéines iodées afin d'étudier sa disparition dans celles-ci en fonction de leur degré d’halogénation. Par la suite, nous avons cherché à établir le mécanisme de l’action de l’iode sur cet acide aminé, tant dans les protéines qu’en solution pure.