CO*H

CLASSIFICATION DES ENZYMES PROTÉOLYTIQUES. 21

Le groupement en Cai est indiqué comme dérivant de celui en G60: il n’en diffère que par l’addition de G + NJ-}-0 et la suppression de H* ; mais sa structure générale est la même. Les quatre complexes, trois en C60 et un en G61, ainsi que la tyrosine, qui forment la matière albuminoïde, se trouvent reliés entre eux à la suite de déshydratations multiples. Les radicaux euxmêmes, comme l’indique le schéma précédent, résultent de l’union, par perte d’eau, d’un certain nombre d’acides aminés, ne renfermant chacun que quelques atomes de carbone seulement.

Ainsi d’après Schutzenberger , les corps auxquels s’appliquent les propriétés fondamentales des matières albuminoïdes, résulteraient de l’union de plusieurs complexes, qui proviendraient de la soudure de groupements simples ayant tous une structure analogue, celle des acides aminés. Différentes critiques de détail peuvent être adressées à cette conception : tout d’abord, le fait d’envisager l’albumine comme une uréide et une oxamide à radicaux complexes, unies dans une même molécule, n’est pas tout à fait conforme aux données de l’expérience. Il est vrai que la présence de l’arginine, d’une façon à peu près constante, dans les produits de la protéolyse, montre bien que le groupement urée se retrouve dans la molécule albuminoïdique, mais il n’y joue peut-être pas un rôle aussi important que celui que Schutzenberger lui a attribué. De plus, la tyrosine, qui représente en quelque sorte la clef de voûte de tout l’édifice, n’est pas le seul dérivé benzénique qu'on obtient au cours delà décomposition : il y a également d’autres noyaux aromatiques, comme le tryptophane, qui apparaissent au cours de l’hydrolyse et qui cependant ne figurent pas dans la formule précédente.

Des travaux de Kossel, et surtout de ceux de E. Fischer sur les polypeptides, il résulte qu’il est plus exact d’envisager la matière albuminoïde comme une chaîne très longue formée d’un grand nombre de maillons divers, les multiples aminoacides qu’on connaît, réunis les uns aux autres par perte d’eau. Tandis que d’après Schutzenberger, la soudure se faisait par

PRÉLIMINAIRES

des groupes - GH* - NH -, qui, après rupture, devenaient - CH*OH et - NH% d’après Fischer, elle se ferait suivant - CO - NH -, qui, par hydrolyse, donnerait - CO*H et - NH*.

Mais toutes ces critiques sont surtout du domaine de la chimie pure. Elles ne changent en rien la conception que nous devons nous faire de la molécule albuminoïdique : un agrégat très volumineux de fragments d’inégale résistance, lesquels sont constitués par un nombre plus ou moins grand d’acides aminés divers. Cette structure intime, qui nous a été relevée par Schutzenberger, sans pouvoir encore être précisée dans tout son développement, correspond cependant bien, à l’heure actuelle, à nos connaissances sur cette matière. Guidée par elle, voici comment on peut envisager le mécanisme de l’hydrolyse.

Sous l’influence des agents hydrolysants, minéraux ou biologiques, la molécule albuminoïde se brise : la chaîne, par suite de la fixation des éléments de l’eau en un ou plusieurs endroits, se coupe, mais les tronçons qui se forment sont encore très gros. Si l’on veut, en se reportant à la formule de Schutzenberger, on produira la mise en liberté de un ou de plusieurs des quatre complexes principaux en G60 ou G61, sans que toutefois la tyrosine cesse de rester attachée à l’un d’eux.

Puis l’hydrolyse se poursuivant, ces gros fragments subiront, à leur tour, le dédoublement : les éléments de l’eau se fixant aux points de résistance moindre, libéreront quelquesuns des acides aminés, ceux qu’on rencontre aussitôt que l’attaque devient un peu profonde, à savoir, la tyrosine et la leucine. En même temps, les complexes se fractionneront de plus en plus, au fur et à mesure que les hydratations successives s’accompliront. Lorsque le travail sera suffisamment avancé, on n’aura plus dans le liquide que des groupements atomiques très simples, répondant pour la presque totalité à la constitution des aminoacides : du glycocolle en G8, d’autres en G3, C\ G5, de la leucine en G®, de la tyrosine en G®, du tryptophane en Cu; en outre, des bases hexoniques, etc. Enfin, par une action encore plus profonde, les groupements NH* seront à leur tour séparés des molécules apparues, et il se

CLASSIFICATION DES ENZYMES PROTÉOLYTIQUES. 23

formera d’une part l’ammoniaque et de l’autre des acides gras.

Demandons-nous maintenant quelles sont les conséquences directes de cette manière de voir?

1) Tout d’abord on observera une diminution progressive du poids moléculaire moyen de la liqueur soumise à l’hydrolyse. Nous avons dit que les matières albuminoïdes apparaissent comme des corps à poids moléculaire très élevé ; Schutzenberger a attribué à l’albumine la valeur de 5691 ; Sabonijeff, en appliquant la méthode cryoscopique à différentes solutions d’albuminoïdes, trouva 15000. Quoi qu’il en soit, les hydrolyses successives de cette molécule doivent fournir des corps à poids moléculaire de plus en plus réduits : les premiers dérivés, encore très complexes, auront des propriétés voisines de celles de la matière primitive, attendu que leur structure restera sensiblement la même : ce sont les albumoses, puis les peptones, c’est-à-dire des polypeptides naturels. Leur poids moléculaire sera d’environ 2400 pour les premiers et voisin de 400 pour les seconds. Puis le poids moléculaire moyen continuera à s’abaisser progressivement, pour prendre finalement une valeur comprise entre 75, correspondant au glycocolle, et 240, qui représente la cystine, acide aminé qui apparaît dans la décomposition profonde des albuminoïdes.

2) Dans la molécule albumine, il n’y a pas de groupement NH* libre. Chaque fois que l’eau se fixe sur elle en une liaison - NH - CO -, un groupe NH1 apparaît, ainsi qu'un groupe CO’H. Or, la méthode de Soerensen, au formol, permet de doser les groupes COJH, et par suite les groupes NH* formés. On constatera donc qu’au fur et à mesure que l’hydrolyse se poursuit, l’azote formol augmente. Cet azote formol correspond ainsi à la forme amine. Il sert de mesure à la quantité d’acides aminés présents dans un liquide d’hydrolyse. Mais il importe, dès maintenant, de bien préciser. Dès le début de l’action, l’azote formol prend une valeur qui n’est pas nulle. Est-ce à dire qu’il se soit formé déjà des acides aminés proprement dits, d’une simplicité plus grande, au moins égale à celle de la leucine en Ca ? Nullement. Ces corps n’apparaissent pas dans la

PRÉLIMINAIRES

première phase du travail de dégradation, pas plus du reste que la tyrosine ou d’autres noyaux benzénique, indoliquc, etc. Mais les premiers complexes qui seuls à ce moment sont libérés, les albumoses, par exemple, renferment déjà, du fait même de la rupture de la maille - NH - CO -, une fonction NH2 qui titrera au formol. De là, une erreur possible d’interprétation. Au reste, ces polypeptides naturels, albumoses et peptones, ne sont pas autre chose que des acides aminés complexes.

3) La molécule albuminoïde contient déjà des groupements amides, de la forme - CO - NH2. Ceux-ci, par ébullition avec MgO, se décomposent et laissent dégager NH3. Or, à mesure que la dégradation protéolytique se poursuit, soit que le nombre des groupes CO - NH2 augmente, soit que les peptides engendrés présentent une plus grande sensibilité à l’action de l’alcali, on constate que la proportion d’ammoniaque que l’ébullition avec MgO est capable de libérer, va en croissant. Cette quantité n’est pas, à vrai dire, très grande dans la majeure partie du travail diastasique. Par contre, dans la dernière phase de l’hydrolyse, qui porte sur les acides aminés, tout l’ammoniaque pourra être libéré par MgO, attendu qu’il se fait à ce moment des sels ammoniacaux facilement décomposables par cette base.

En somme, toutes ces variations constatées dans les propriétés des produits formés résultent d’une cause unique, l’hydratation progressive de la molécule protéique : or, celle-ci est précisément susceptible d’une appréciation, sinon rigoureuse, du moins suffisamment expressive pour en faire une base de classification. En effet, d’après ce que nous venons de dire sur la méthode au formol, ce qu’on dose, ce n’est pas l’azote amine, mais les groupes COsH apparus : or, leur nombre est juste égal à celui des molécules d’eau fixées, chaque C02H titré correspondant exactement à la fixation de 1 mol. H20. Les résultats expérimentaux fournis par la méthode de Soerensen nous permettent donc d'avoir une idée très nette de l’intensité de l’hydrolyse des matières albuminoïdes.

Si nous prenons la molécule d’albumine, dont le poids est,

CLASSIFICATION DES ENZYMES PROTÉOLYTIQUES. 25

d’après Schutzenberger, de 5691, et qui contient 67 atomes d’azote, nous voyons que pour une hydrolyse totale, devant amener tout l’azote à l’état de - NHa (en admettant que cela soit théoriquement possible et qu’il n’y ait pas d’acides diaminés), il faudrait 67 molécules d’eau, soit un poids égal à 21.1 gr. pour 100 gr. d'albumine. D’ailleurs, si l’on devait hydrater tous les acides monoaminés pour les décomposer en NH3 et en acides gras, il faudrait encore une fois 21 gr. d’eau, soit en tout 42 gr. pour 100 d’albumine.

Or, l’expérience montre que, en raison de la formation des acides diaminés ou d’autres produits azotés non titrables correctement par le formol, on ne peut arriver pratiquement à doser de cette façon plus de 90°/o de l’azote total. C'est donc qu’en réalité on ne fixe que 90 % de l’eau qu’on supposait à tort pouvoir faire réagir, soit 21.1 X = 18.99, ou, en chiffres ronds, 19 gr. eau pour 100 gr. d’albumine, quantité qui représente 67 X jqq = 60 molécules d’eau. Et pour une dégradation complète, on atteint 38 gr. eau, ou 120 molécules.

Dès lors, si dans les produits de l’hydrolyse on titre au

formol 32 */0 de l’azote total, c’est qu’on a fixé, pour 1 molécule oo 39

albumine : 60 Xgjj=21.3 molécules d’eau, soit 19 X gg = 6.7 gr.

pour 100 gr. albumine.

En ce qui concerne les catalyseurs biochimiques, on constate que ceux-ci peuvent être différenciés d’après la profondeur de la protéolyse produite, c’est-à-dire d’après la quantité d'eau fixée. Chacun d'eux est capable de produire un maximum de travail, dont le degré de dégradation est en quelque sorte caractéristique de cet agent d’hydratation, ou plutôt de la famille à laquelle il appartient. En se basant sur cette remarque, on peut donc grouper les différents enzymes connus des matières azotées en cinq classes, répondant aux quantités d’eau maxima fixées suivantes :

PRÉLIMINAIRES

Classification des enzymes protéolytiques d’après les quantités d’eau qu’ils sont capables de fixer