Correlated circular dichroism, magnetic circular dichroism and high performance liquid chromatography studies of "palladium (II) — thioether peptides" complexes

¹ Service de Biophysique, Département de Biologie, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France.
² Service de Biochimie, Département de Biologie, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France.

Abstract

A conformational analysis of palladium (II)-thioether (side chains of free amino-acids and of residues) complexes was carried out by circular dichroism and magnetic circular dichroism. Two types of thioethers were studied : those in linear side chains as in L-methionine and those in cyclic side chains as in L-thiazolidine-4-carboxylic acid). In the complexes the carboxylic group of amino-acids Is free of Interaction with palladium at acid pH, as shown by C.D. titration. For the diketoplperazine of the cyclic thioether e.g. cycloglycyl-L-thiazolidine 4-carboxylic acid complexed with Pd (II) a possible correlation appears to exist between the variation of the Cotton effect at 230 nm and a change of conformation (S_{y —} exo to S_{y —} endo) of the thiazolidine ring, this occurring by increasing pH from acid to neutral. Magnetic circular dichroism revealed charge transfer (CT) bands at 230 nm having varied Intensities. For the complexes of Pd (II) with amino-acids the smaller the chelate ring the larger is the Faraday Effect. A peptide containing two methionyl residues showed about double the Faraday Effect than a peptide having a single methionine residue.

On the other hand, Ion-pair reversed phase chromatography was performed to separate the palladium (II) complexes. By using cetyltrimethylammonium as a counter ion it has been possible to resolve the complexes according to a dynamic ion exchange mechanism.

Finally, the optical and chromatographic properties of palladium (II)-thloether peptides complexes seem to be correlated : the larger the magnetic ellipticity, the longer is the retention time.

Résumé

Une analyse conformationnelle du complexe palladium (II) — thioether (acide aminé et résidu d'acide aminé) a été réalisée selon les spectres de dichroïsme circulaire naturel et magnétique. Deux types de thioéther ont été étudiés : linéaire comme la chaîne latérale de la L-méthionine et cyclique comme celle de l'acide thiazolidine-4-carboxylique. Le titrage par dichroïsme circulaire montre l'absence d'interaction du groupe carboxylique des deux acides aminés avec le palladium (II) en milieu acide.

Une corrélation semble exister entre la variation de l'effet Cotton à 230 nm et le changement conformationnel (S_{y —} exo à S_{y —} endo) dans le cycle thiazolidine du dicétopipérazine ou cycloglycyl-L-thiazolidine-4-carboxylique acide complexé avec Pd (II) quand le milieu acide devient neutre. Le dichroïsme circulaire magnétique révèle des bandes de transfert de charge à 230 nm caractéristiques avec des Intensités variables des complexes palladiés (II). Avec les acides aminés, plus le cycle du chélate est petit plus l'effet Faraday est Intense. Un peptide contenant deux résidus méthionyl montre un effet Faraday deux fois plus Intense qu'un peptide n'ayant qu'un seul résidu.

D'autre part, la chromatographie en phase Inverse avec formation de paire d'ions a été réalisée pour séparer les complexes palladiés (II). La séparation de différents complexes palladiés (II) d'acides aminés et de peptides est possible par l'utilisation de contre-ion comme le cétyltriméthylammonium selon un mécanisme d'échange dynamique d'ions.

Enfin, les propriétés optiques et chromatographiques des complexes palladiums (II)-acide aminé/peptide peuvent être mises en parallèle : plus l'ellipticité magnétique est grande, plus le temps de rétention est long.