Semax et Selank : structure, analytique et manipulation en recherche

Vue d’ensemble : deux noms, deux heptapeptides

Le Semax et le Selank sont de courts peptides linéaires composés chacun de sept acides aminés. Les deux noms sont des noms usuels ; chaque molécule n’est décrite sans ambiguïté que par sa séquence, sa formule brute et son numéro CAS. Pour lire les désignations :

• ACTH(4-7)-Pro-Gly-Pro : les chiffres entre parenthèses indiquent des positions dans l’hormone d’origine, ici les positions 4 à 7 de l’hormone adrénocorticotrope, suivies de la séquence partielle ajoutée.
• H- … -OH : notation abrégée pour des extrémités de chaîne libres. Un « Ac- » placé en tête indiquerait une acétylation, un « -NH2 » placé en fin un amide C-terminal.
• Semax + Selank : nom de catalogue d’un set de deux flacons séparés, ni mélange ni molécule à part entière.

Structure en détail

Les deux chaînes se composent d’une tête de quatre résidus d’origine naturelle et de l’extrémité Pro-Gly-Pro. Chimiquement, ces têtes diffèrent nettement :

• Semax, H-Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro-OH : la méthionine porte un thioéther sensible à l’oxydation, l’acide glutamique un groupe carboxyle, l’histidine un cycle imidazole, la phénylalanine un reste aromatique hydrophobe. À pH neutre, la molécule est, par le calcul, légèrement chargée négativement.
• Selank, H-Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro-OH : la thréonine porte un groupe hydroxyle, la lysine un groupe amino primaire, l’arginine un groupe guanidino. Avec l’extrémité N-terminale, la lysine et l’arginine, le Selank possède trois centres basiques ; à pH neutre, il est nettement chargé positivement et très polaire.

Le motif Pro-Gly-Pro façonne la conformation de l’extrémité de la chaîne : la proline ne porte pas d’atome d’hydrogène sur son azote, et son cycle restreint la rotation du squelette. De nombreuses peptidases ne clivent que lentement les liaisons situées au niveau de la proline ; la littérature spécialisée décrit donc cette extrémité comme un élément de stabilisation vis-à-vis de la dégradation enzymatique. Aucune autre modification n’est présente : pas de cyclisation, pas d’acétylation ni d’amidation, pas de cystéine et donc pas de pont disulfure, pas de complexe métallique.

Distinction avec les molécules apparentées

• ACTH(4-10) : séquence partielle naturelle Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly ; seuls les quatre premiers résidus coïncident avec le Semax.
• α-MSH : contient Met-Glu-His-Phe aux positions 4 à 7, mais est acétylée en N-terminal et amidée en C-terminal.
• MT1 et MT2 : analogues de l’α-MSH portant une norleucine à la place de la méthionine ; le MT2 est en outre refermé en cycle par un pont lactame.
• Tuftsine : Thr-Lys-Pro-Arg, un tétrapeptide de 500,6 g/mol, identique aux quatre premiers résidus du Selank.
• Variantes acétylées et amidées : certains catalogues proposent des formes modifiées comme le « N-acétyl-Semax-amidate ». L’acétylation (+42,01 Da) et l’amidation (−0,98 Da) décalent ensemble la masse monoisotopique d’environ 41 Da. Les peptides de GPeptides ont des extrémités libres ; la spectrométrie de masse distingue sans ambiguïté les deux formes.

Points d’attention pour l’analytique et le COA

Pour le contrôle d’identité, ce sont les masses monoisotopiques qui comptent : 813,35 Da pour le Semax et 751,43 Da pour le Selank. En ionisation par électronébulisation en mode positif, on attend surtout les signaux suivants :

• Semax : [M+H]+ à m/z 814,36 et [M+2H]2+ à m/z 407,68 ; adduits sodium et potassium à m/z 836,34 et 852,31 respectivement.
• Selank : [M+H]+ à m/z 752,44, [M+2H]2+ à m/z 376,72 et, favorisé par les trois centres basiques, [M+3H]3+ à m/z 251,49 ; l’adduit sodium se situe à m/z 774,42.

Les sous-produits typiques diffèrent selon la molécule. Pour le Semax, l’oxydation de la méthionine est la principale réaction de dégradation : le sulfoxyde ([M+H]+ à m/z 830,35) est plus polaire, élue généralement avant le pic principal en HPLC en phase inverse et apparaît parfois sous forme de double pic, car deux diastéréoisomères se forment au niveau du soufre. Pour le Selank, des variantes oxydées sont peu probables. Pour les deux peptides, des séquences erronées issues de la synthèse sont possibles, par exemple sans proline (−97 Da) ou sans glycine (−57 Da), et pour le Selank, en outre, des restes du groupe protecteur Pbf de l’arginine (+252 Da). En raison de la phénylalanine et de la méthionine, le Semax est en règle générale plus fortement retenu que le Selank. Comme le tryptophane et la tyrosine font défaut dans les deux peptides, la détection se fait entre 210 et 220 nm, et non à 280 nm.

La pureté exprimée en pourcentage de surface ne dit rien de la teneur nette en peptide. Pour les peptides basiques, l’écart est important : si le Selank se présente sous forme de trifluoroacétate avec trois contre-ions, le contre-ion représente par le calcul près d’un tiers de la masse, et environ un cinquième sous forme d’acétate. Pour le Semax, dont les groupes basiques sont l’extrémité N-terminale et l’histidine, cette part est plus faible. Vérifiez donc si le certificat indique le contre-ion et, le cas échéant, une teneur en peptide.

Le Semax et le Selank sont contrôlés régulièrement en externe par HPLC et spectrométrie de masse. Les certificats d’analyse (COA) disponibles se trouvent dans l’espace laboratoire ; lorsqu’un certificat y manque, le contrôle est signalé comme en attente. Les bases sont expliquées dans les guides HPLC et spectrométrie de masse et Pureté des peptides de recherche.

Stockage et manipulation au laboratoire

Sous forme de lyophilisat, les deux peptides se conservent de préférence au froid, au sec et à l’abri de la lumière, à −20 °C pour des durées plus longues. Avant ouverture, le flacon doit revenir à température ambiante, afin qu’aucune condensation n’atteigne la poudre. Selon la molécule :

• Semax : la méthionine réagit avec l’oxygène de l’air et les peroxydes. N’ouvrez le flacon que brièvement, si nécessaire sous gaz inerte ; en solution, l’oxydation progresse nettement plus vite que dans la poudre sèche.
• Selank : les sels de peptides basiques absorbent facilement l’humidité. Pesez donc rapidement, refermez aussitôt le flacon et conservez-le avec un déshydratant. Il ne comporte pas de résidus sensibles à l’oxydation.

D’autres indications, notamment sur les variations de température, figurent dans le guide Stocker des peptides lyophilisés.

Contexte de recherche

La recherche sur ces deux molécules s’effectue jusqu’à présent sans récepteur clairement attribué. Le Semax est étudié en recherche préclinique surtout en lien avec le système des neurotrophines, plus précisément l’expression génique du BDNF et de TrkB ; certains travaux concernent en outre les récepteurs des mélanocortines. Le Selank est étudié sur des lignées cellulaires et dans des modèles de rongeurs, l’accent portant sur des données d’expression de gènes GABAergiques et de gènes liés à l’inflammation ; s’y ajoutent, in vitro, des essais avec des enzymes de dégradation des enképhalines. Ces modèles ne permettent pas de tirer de conclusions sur d’autres systèmes.

Réservé à la recherche : mention légale

GPeptides met le Semax et le Selank sur le marché exclusivement comme réactifs de laboratoire pour la recherche in vitro ; ils ne sont pas destinés à être utilisés sur ou dans le corps humain ou animal. GPeptides ne donne aucune indication d’utilisation ; l’analytique atteste l’identité et la pureté du réactif. Les flacons individuels de 10 mg chacun figurent sur les pages produit Semax et Selank, les deux réunis dans le set Semax + Selank. D’autres séquences sont répertoriées dans la catégorie Neuropeptides.