CHAPITRE III

Ferments des Nucléoprotéides.

Nucléoprotéides, nucléines, acides nucléiques. —

Parmi les diverses substances complexes qu’on rencontre dans l’organisme, il est une classe de corps qui contiennent, en plus des quatre constituants habituels des matières albuminoïdes : le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote, deux autres éléments, dont l’un est très utile, le soufre et le phosphore, et qui jouent un rôle considérable, au point de vue biochimique, puisqu’on les retrouve dans toutes les cellules vivantes, principalement dans le noyau de celles-ci. On désigne ces corps sous le nom de nucléoprotéides. Insolubles dans l’eau, ils se dissolvent dans les alcalis étendus (1 à 5 °/00 env.), et se reprécipitent ensuite, si l’on ajoute à ces solutions de l’acide acétique ou une très faible quantité d’HCl. Ils donnent les réactions colorées des matières albuminoïdes, mais ils sont dextrogyres, et non lévogyres, comme les albumines.

On retire les nucléoprotéides assez facilement du pancréas, des leucocytes du thymus, du cerveau, du foie, ainsi que de beaucoup d’autres substances. Leur teneur en phosphore oscille entre 0.5 et 3 %. Les nucléoprotéides sont envisagés comme le résultat de la combinaison d’une nucléine, composé plus riche en phosphore que le nucléoprotéide primitif et d’une matière albuminoïde diverse, qui peut être, soit une protamine, soit une histone, soit une albumine véritable, comme dans le cas des nucléoprotéides retirés du sperme ou des noyaux cellulaires des animaux supérieurs. En effet, les nucléoprotéides peuvent se décomposer en leurs deux constituants sous l’influence des enzymes protéolytiques ou des acides faibles : l’albuminoïde se dissout sous forme, soit d’acide-albumine, soit d’albumose, tandis que la nucléine reste, étant insoluble dans l’eau acidulée. Pour obtenir les nucléines, on s’adresse à des tissus ou à des substances riches en nucléoprotéides,

FERMENTS DES NUGLÉOPROTÉIDES.

qu’on soumet au préalable à l’action du suc gastrique ou de HCl étendu. On a ainsi préparé des nucléines avec la laitance de poisson, la levure de bière, la substance cérébrale, etc. Leur composition chimique varie d’une façon sensible avec la provenance :

Composition de quelques nucléines.

Eléments

dosés

de levure

de laitance

de cerveau

de jaune d’œui

de lait

La composition des deux derniers corps est assez voisine de celle des trois premiers ; cependant ceux-ci n’appartiennent pas tout à fait à la même famille que ceux-là. Les substances extraites du jaune d’œuf et du lait constituent ce qu’on appelle des paranucléines et seront décrites plus loin.

Les nucléines, à leur tour, sous l’influences des alcalis, se dédoublent en une matière albuminoïde et en acides encore plus riches en phosphore que les nucléines, les acides nucléiques ou nucléiniques. Ces acides sont des corps amorphes. Généralement insolubles dans l’eau et l'alcool, ils sont solubles dans les alcalis étendus, mais non précipitables de ces solutions par l’acide acétique. Toutefois ils se reprécipitent par l'addition d’un acide minéral dilué, comme HCl à 5 %. Tandis que les nucléines contiennent du soufre, les acides nucléiniques n’en renferment plus. Ces deux combinaisons diffèrent aussi par leur teneur en phosphore, la richesse des acides nucléiniques en cet élément atteignant 9 à 10 %. On a donné pour l’acide nucléique de la levure la formule C40 H59 N16 O22 2 (P205). Les acides nucléiques ont la propriété, en solution acide, de précipiter les albuminoïdes pour donner des combinaisons analogues aux nucléines. Ils ne donnent ni la réaction du biuret, ni celle de Millon. Comme les nucléoprotéides, ils sont dextrogyres.

PROPRIÉTÉS

La constitution de ces acides est encore très complexe. Kossel a montré que sous l’action des acides minéraux ou des alcalis dilués et chauds, ces corps se décomposent : 1) en acide phosphorique ; 2) en bases xanthiques ou puriques, telles que la xanthine, l’hypoxanthine, la guanine et l’adénine; 3) en bases pyrimidiques, comme la thymine, la cytosine et l’uracile ; 3) enfin en un groupement sucré, pentose ou hexose. La présence dans les produits de dédoublement des bases xanthiques est tout à fait caractéristique : elle permet d'établir une distinction très nette entre les corps que nous venons de décrire et d'autres qui, par leurs propriétés, leur ressemblent beaucoup. Bien que ces derniers ne nous intéressent pas directement en ce moment, nous en dirons cependant un mot pour préciser la différence que nous venons d’indiquer.

A côté des nucléoprotéides proprement dits, on rencontre en effet des composés analogues, désignés sous le nom de paranucléoprotéides ou pseudo^nucléoprotéides, ou quelquefois encore nucléoaïbumines, composés dont les principaux représentants sont la caséine du lait et la vitelline du jaune d’œuf, et qui ont la propriété, comme les nucléoprotéides vrais, d’être dédoublés sous l’action du suc gastrique, en matière albuminoïde et en corps pbospborés insolubles, les para ou pseudonucléines. Mais ces paranucléines hydrolysées ne fournissent que des dérivés albuminoïdiques et de l’acide phosphorique, et jamais des bases xanthiques. Quant aux dédoublements successifs des nucléoprotéides, on peut les représenter par le schéma suivant :

Nucléoprotéide

Protéine

Protéine Ac. nucléique...

Nucléine

acide phosphorique.

bases xanthiques.

» pyrimidiques.

groupement sucré.

Les nucléoprotéides, sous l’action des enzymes, se laissent transformer successivement en nucléines, en acides nucléiques, puis en bases xanthiques, en acide phosphorique, etc. Mais

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seulement la première phase du dédoublement, celle qui correspond à la formation de protéine et de nucléine, peut être réalisée par la pepsine et la trypsine. Les nucléines résistent à l’action des sucs digestifs, gastrique et pancréatique. La transformation des nucléines, en acides nucléiques d’abord, puis en acide phosphorique et en bases puriques, est produite, au contraire, dans les cellules vivantes par des diastases endocellulaires, qui portent le nom de nucléases.

Nucléases : préparation. — On doit à Schützenberger les premières données sur la transformation des nucléines. Ce savant a constaté en effet que la levure de bière, abandonnée vers 37° à l’autophagie, fournit très rapidement de la guanine, de l’hypoxanthine, de la xanthine et de l’acide phosphorique. Kossel a démontré que ces produits proviennent de la décomposition des nucléines. Les faits découverts par Schützenberoer ont été confirmés par Salomon, Salkowski, Kutscher, Schwiening et beaucoup d’autres. Ces auteurs ont constaté, en outre, que dans l’autodigestion des organes animaux on trouve également les produits de décomposition des nucléines : on constate l’apparition d’acide phosphorique libre et celle des bases caractéristiques. On a aussi remarqué que pendant la germination des graines, les nucléoprotéides végétaux subissent la même hydrolyse. Araki a démontré que dans la transformation des substances nucléiques, il faut envisager deux phénomènes distincts : dans une première phase, la nucléine insoluble se trouve solubilisée, et dans une seconde se produit la digestion proprement dite. La solubilisation des matières nucléiques peut être provoquée par la pepsine et la trypsine. Sous l’influence de ces enzymes, on observe aussi une très faible apparition d’acide phosphorique, mais la majeure partie du phosphore reste dans le complexe organique qui se sépare.

L’hydrolyse plus profonde est réalisée grâce à l’intervention des nucléases. Ces diastases se trouvent dans un grand nombre de sucs d’organe, dans le sérum, dans le suc de levure préparé par la méthode de Buchner, dans les cultures d’Aspergillus, de Pénicillium et de Mucor. Iwanoff a isolé l’enzyme actif de

PROPRIÉTÉS

différentes mucédinées. Celles-ci sont cultivées sur des bouillons contenant comme substance azotée des acides nucléiques. Après le développement des moisissures, les liquides de culture se montrent actifs sur l’acide nucléique, mais dépourvus d’action sur l’albumine. Emmerlich etLoEW ont signalé des phénomènes analogues avec certaines bactéries pathogènes. Salomon a constaté dans l’autodigestion du foie, des muscles, etc., l’apparition des mêmes enzymes. Abderhalden et Schittenhelm ont essayé sur la thymonucléine, d’une part le suc pancréatique, et de l’autre, le suc de pancréas : ils ont trouvé que, tandis que le second liquide décompose la nucléine avec production de bases xanthiques, le premier ne fait subir à la substance nucléique qu’une transformation beaucoup moins profonde : l’acide thymonucléique, qui était peu soluble dans l’eau et d’aspect gélatineux, devient cependant plus soluble et ne se prend plus en gelée ; en outre, lui, qui.tout d’abord ne dialysait pas, peut maintenant traverser la paroi parcheminée.

Kikkoji a constaté la présence de nucléase dans un champignon comestible du Japon, le Cortinellus edodes. Le champignon, soumis à une forte pression, fournit un liquide légèrement acide qui décompose rapidement le nucléanate de soude avec formation de guanine, d’adénine et d’acide phosphorique. La marche de la réaction a été suivie par la mise en liberté du phosphore. 2.5 gr. de nucléate de soude, préalablement dissous dans 150 cc. d’eau chaude, sont additionnés, après refroidissement, de 25 cc. de suc provenant du champignon précédent et d’un peu de toluol, puis abandonnés à l’étuve à 37° :

Décomposition du nucléate de soude.

Durée de la digestion 24 heures

P305 apparu dans 20 ce. liquide 0.0141 gr.

Sachs a recherché les conditions favorables d’isolement de la nucléase du pancréas : à cet effet, 100 gr. de pancréas,

FERMENTS DES NUCLÉOPROTÉIDES.

sont réduits en hachis et abandonnés avec 200 cc. d’eau additionnée de toluol. Il prélève de temps en temps un échantillon, qu’il filtre, et essaie le liquide clair sur de la fibrine, ainsi que sur du nucléate de soude :

Action parallèle d’un extrait de pancréas