Réaction du L-tryptophane avec le radical peroxyle du trichlorocarbone (CCl₃OO•) et l'oxygène singulet (¹O₂) : formation de différentes paires d'hydroperoxydes isomériques

Groupe CRM en sciences des radiations, faculté de médecine, université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec J1H 5N4 Canada

Résumé

La radiolyse d’une solution aqueuse oxygénée contenant 50% v/v d’alcool isopropylique et 200 mM de CCl₄ conduit à la formation du radical CCl₃OO•. En présence du L-Trp, ce dernier s’additionne soit sur le C(2) soit sur le C(3) du noyau indole. Les intermédiaires formés peuvent se réarranger de différentes façons pour donner les produits oxydés : la N-formylkynurénine (10) et la L-kynurénine (9), l’oxindolylalanine (11) et les deux isomères hydroxypyrroloindoles (1 et 3). De plus, deux nouveaux hydroperoxydes, les isomères hydroperoxyoxindolylalanines (6 et 7) ont été caractérisés ainsi que leurs formes alcools (5 et 8). Les mécanismes de formation sont discutés. Utilisant le même système de CLHP₁, les deux isomères hydroperoxy- pyrroloindoles (2 et 4), provenant de la réaction de ¹O₂ avec le L-Trp, ont été séparés et caractérisés. Ces différents hydroperoxydes primaires ainsi que les autres produits d’oxydation observés, donnent un profil caractéristique qui peut servir comme sonde dans l’étude du mécanisme de dégradation oxydative des protéines.

Abstract

Radiolytic formation of the trichloromethylperoxy radical, in an oxygenated aqueous solution containing L-tryptophan, results in the formation of two new hydroperoxides which were identified as the epimeric hydroperoxyoxindolylalanines 6 and 7. These hydroperoxides are suggested to be formed via addition of the CCl₃OO• radical onto the C(2) of the indole ring followed by addition of molecular oxygen onto the resulting carbon centered radical and subsequent decomposition of the trichloromethylperoxy adduct. Thermal decomposition of the primary hydroperoxides 6 and 7 gives a series of known L-tryptophan degradation products including N-formyl- kynurenine (10), L-kynurenine (9), and the corresponding epimeric alcohols 5 and 8. Trichloromethylperoxy addition onto the C(2) or C(3) of L-tryptophan following rearrangement to yield an intermediate 2,3-epoxide derivative, may explain the formation of oxindolylalanine (11) and the epimeric hydroxypyrroloindoles 1 and 3 via epoxide hydrolysis. The hydroperoxides 6 and 7 are distinctly different from those observed upon singlet oxygen oxidation of L-tryptophan and together with their degradation and rearrangement products, these hydroperoxides could serve as probes to study mechanisms of the oxidative degradation of proteins.