N-methyl peptides

IX — Influence on the orientation of the side-substituents

Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire, UA CNRS 494, ENSIC-INPL, J rue Grandville, 54042 Nancy Cedex, France.

Abstract

The influence of N-methylation on the preferential orientations of the peptide side-substituents has been studied on Pro-X and X-Pro sequences (X = Ala, Leu or Phe), protected on both ends by amide functions. We have considered the vicinal coupling constants in the C^αH-C^βH₂ fragment and the upfield shifts of the Pro proton signals due to the Phe phenyl ring, on the basis of the conformations assumed by the peptide backbone. It appears that N-methylation does not affect the Cα-Cβ rotamer distribution for leucine, but greatly destabilizes the g^- g⁺ conformation for phenylalanine In the latter case, the release of an attractive interaction between Phe-NH and π-orbitals, due to N-methylation. must also be considered.

Résumé

L'influence de la N-méthylation sur l'orientation préférentielle des chaînes latérales dans les peptides a été étudiée sur les séquences Pro (avec X = Ala, Leu, Phe), porteuses d'une fonction amide à chacune de leurs extrémités. Sur la base des conformations adoptées par le squelette peptidique, nous avons considéré les constantes de couplage vicinal dans le fragment C^αH-C^βH₂ et le glissement vers les champs forts des signaux des protons de la proline dû à la présence du cycle aromatique de la phénylalanine. Il apparaît que la N-méthylation n'affecte pas la distribution des rotamères de la liaison C^α-C^β de la leucine, mais destabilise sensiblement le rotamère g⁺ g^- dans la phénylalanine. Dans ce cas, la suppression par N-méthylation d'une interaction attractive entre le site NH et les orbitales π de la phénylalanine est à prendre en compte.