Rotamère

Définition

Un rotamère est un conformère avec une structure rotationnelle. La conformation de l'isomère (stéréoisomère) résulte d'une rotation restreinte autour d'une liaison simple.

À l'origine, les rotamères étaient définis comme des combinaisons de torsion de chaîne latérale (angle χ) correspondant aux minima locaux d'énergie potentielle (interaction de van der Waals et de torsion) pour la chaîne latérale d'un acide aminé bloqué en phase terminale.

Illustration de la séparation de rotamères planaires :

Schéma de la séparation de rotamères planaires par liaison hydrogène intramoléculaire dans des 5-nitroso-pyrimidines polysubstituées.

Explications

Si au moins un angle χ différait de plus de 20 ° de celui d'un rotamère, la chaîne latérale était considérée comme déviante à la fois énergétique (augmentation de l'énergie potentielle d'au moins 1 à 2 kcal/mol) et géométrique (précision du positionnement des atomes est pire que les aspects 0,5 Å). Dans ce travail, la distribution des conformations des chaînes latérales dans les structures cristallines des protéines est analysée. De grands écarts par rapport aux valeurs χ rotamériques existent systématiquement et ne peuvent pas être davantage attribués à des erreurs dans la détermination de la structure cristalline.

Rotamérie

En chimie organique, la conformérie (isomérie conformationnelle) fait référence à un arrangement spatial spécifique des atomes dans un composé organique, qui se distingue des autres arrangements rendus possibles par des rotations autour de liaisons simples.

Les changements conformationnels dans les chaînes latérales sont essentiels pour la liaison protéine-protéine. La rotamérie (avec les états rotamériques) et les changements conformationnels de non liés à liés dans les résidus de surface ont été systématiquement étudiés sur un ensemble représentatif de complexes protéiques.

Rotaméricité

La "rotaméricité" (la fraction de résidus à ± 20 ° des angles χ d'un rotamère) non seulement reste sensiblement inférieure à 100 % (70 à 95 % pour divers acides aminés) avec une résolution cristallographique améliorée, mais diminue en fait pour 8 sur 100. 17 types d'acides aminés après franchissement d'une limite de résolution critique. Cet effet a été observé aussi bien pour les résidus externes que pour les résidus internes.

L'ensemble des conformations des chaînes latérales d'acides aminés dans les protéines globulaires ne peut pas être considéré comme normalement distribué autour de certains points de rotamère. Les valeurs aberrantes interviennet systématiquement. La rotaméricité d'un acide aminé dépend essentiellement des différents environnements que l'acide aminé rencontre dans les structures protéiques réelles. Des facteurs tels que les angles de torsion du squelette du résidu lui-même, la structure secondaire et les contacts tertiaires influencent la rotaméricité.

✅ Lors de la purification des 5-nitrosopyrimidines polysubstituées, la séparation unique de paires de rotamères en tant qu'espèces chimiques, stabilisées par une seule liaison hydrogène intramoléculaire et ne différant que par l'orientation du groupe nitroso, a été réalisée. Ce phénomène stéréochimique intéressant est comparé à l'atropisomérie bien connue.

Différence avec les diastéréoisomères

L'existence de rotamères dans une solution d'analyte complique l'analyse RMN ¹H, en particulier lorsque la présence de diastéréoisomères est également possible. Les chimistes organiques ont souvent répondu à ce problème en menant des expériences de RMN à température variable, en changeant de solvants RMN ou en ajoutant des agents complexants. L'utilisation d'expériences RMN d'échange chimique simples permettent la distinction rapide non intrusive de petites molécules à équilibrage rapide telles que les rotamères de diastéréoisomères non équilibrants.

En rapport avec "rotamère"

• conformère

  

  Un conformère est un composé stéréoisomère ayant une conformation moléculaire particulière qui correspond à un minimum d'énergie potentielle distincte.

• diastéréoisomère

  

  Un diastéréoisomère est chacun de deux stéréoisomères (mêmes formules moléculaires et séquences d'éléments liés) non énantiomères sans être des images miroir...

• isomère

  

  Les isomères sont des molécules dont les formules brutes sont identiques mais qui diffèrent par l'arrangement des atomes les uns par rapport aux autres.

• stéréoisomère

  

  Un stéréoisomère est chacun de deux isomères avec une structure de liaison identique mais qui diffèrent par la position géométrique (spatiale) des groupes...