Dossier analytique
LL-37 — dossier de la cathélicidine humaine, peptide antimicrobien
La seule cathélicidine humaine : une hélice cationique de 37 acides aminés, à la fois antimicrobienne et immunomodulatrice.
Le LL-37 est la forme active de la cathélicidine humaine, le seul membre de cette famille de peptides antimicrobiens chez l’être humain. Il est produit notamment par les neutrophiles, les cellules épithéliales de la peau, des voies respiratoires et de l’intestin. Il fait partie de l’immunité innée, la première ligne de défense de l’organisme.
Ce dossier décrit son identité, ses mécanismes étudiés, les limites de sa littérature et ses paramètres analytiques. Il ne contient aucune information d’usage.
Identité moléculaire
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Numéro CAS | 154947-66-7 |
| Masse molaire | 4493.3 g/mol |
| Formule brute | C₂₀₅H₃₄₀N₆₀O₅₃ |
| Séquence / nature | LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES |
| Pureté | ≥99% |
| Aspect | Poudre lyophilisée blanche |
Les valeurs ci-dessus sont celles de la fiche produit.
Origine : le clivage de hCAP18
Le LL-37 n’est pas sécrété tel quel. Il est d’abord produit sous la forme d’un précurseur inactif, la protéine hCAP18, codée par le gène CAMP. Le LL-37 correspond à ses acides aminés 134 à 170. Il est libéré par clivage enzymatique : par la protéinase 3 dans les neutrophiles, par des kallicréines dans la peau.
L’expression du gène CAMP est induite par la vitamine D active. Ce lien, décrit au milieu des années 2000, a fait du LL-37 un sujet d’étude central sur les rapports entre vitamine D et défenses antimicrobiennes.
Structure : une hélice amphipathique cationique
En milieu membranaire, le LL-37 adopte une hélice alpha amphipathique : une face porte des résidus chargés positivement (lysines et arginines), l’autre des résidus hydrophobes. Sa charge nette est d’environ +6 à pH neutre.
Cette architecture explique son mode d’action principal. La face cationique est attirée par les membranes bactériennes, riches en lipides chargés négativement. La face hydrophobe s’y insère et les déstabilise.
Mécanismes étudiés
Action antimicrobienne. In vitro, le LL-37 agit sur un large spectre de bactéries, Gram positif et Gram négatif, ainsi que sur certains champignons et virus enveloppés. Des travaux décrivent aussi une action sur la formation des biofilms.
Immunomodulation. Le LL-37 agit aussi comme molécule de signalisation. Il a été décrit comme ligand du récepteur FPR2, comme modulateur du récepteur P2X7 et comme transactivateur de l’EGFR. Il attire certaines cellules immunitaires et module la production de cytokines.
Cicatrisation et angiogenèse. Des modèles expérimentaux lui associent une stimulation de la migration des cellules épithéliales et de l’angiogenèse.
Un rôle à double tranchant
Le LL-37 n’est pas uniquement protecteur. Une étude publiée dans Nature en 2007 a montré que des complexes formés entre le LL-37 et l’ADN de l’organisme pouvaient activer certaines cellules dendritiques, un mécanisme proposé dans le psoriasis. Une surexpression et un clivage anormal du LL-37 ont aussi été décrits dans la rosacée.
Situer le LL-37 parmi les peptides de l’immunité
| Critère | LL-37 | Thymosine alpha-1 | KPV |
|---|---|---|---|
| Origine | Cathélicidine humaine | Thymus | Fragment de l’α-MSH |
| Longueur | 37 acides aminés | 28 acides aminés | 3 acides aminés |
| Masse moléculaire | 4493.3 g/mol | 3108.32 g/mol | 342.43 g/mol |
| Axe étudié | Antimicrobien, immunité innée | Immunité adaptative | Anti-inflammatoire |
Voir les fiches thymosine alpha-1 et KPV, ainsi que le dossier KPV.
Statut réglementaire
Le LL-37 n’est autorisé comme médicament dans aucun pays. Des dérivés ont fait l’objet d’essais cliniques, notamment dans les ulcères veineux de jambe, sans autorisation à ce jour. Voir notre article sur le cadre légal des peptides en France.
Limites méthodologiques
Une grande partie de l’activité antimicrobienne décrite a été mesurée en milieu de culture à faible concentration en sel. En présence de sel physiologique ou de sérum, l’activité est souvent nettement réduite. Le LL-37 est aussi cytotoxique pour les cellules de mammifère à concentration élevée. Le transfert de ces observations vers des modèles complexes est donc incertain.
Paramètres analytiques
Le LL-37 est un peptide long, cationique et amphipathique, ce qui complique sa manipulation analytique :
- il s’adsorbe sur certaines surfaces plastiques et sur le verre, ce qui peut réduire la quantité réellement en solution ;
- il tend à s’agréger et à s’oligomériser selon la concentration et le milieu ;
- sa richesse en lysines et arginines en fait souvent un sel de trifluoroacétate (TFA) après synthèse, dont la part pèse dans la masse du flacon.
En spectrométrie de masse, sa masse de 4493.3 g/mol apparaît sous la forme d’ions à charges multiples. Voir notre guide pour lire un rapport d’analyse et celui sur la conservation des peptides lyophilisés.
Vérification du lot
Les rapports d’analyse Janoshik du catalogue sont réunis dans le registre des rapports de lot, où chaque rapport est rattaché au dosage et au lot qu’il analyse.
Questions fréquentes
Que signifie le nom LL-37 ?
LL pour les deux leucines qui ouvrent sa séquence, 37 pour son nombre d’acides aminés.
LL-37 et cathélicidine désignent-ils la même chose ?
Le LL-37 est la forme active de la cathélicidine humaine. Il est libéré par clivage de son précurseur, la protéine hCAP18.
Quel est le lien entre LL-37 et vitamine D ?
La vitamine D active induit l’expression du gène CAMP, qui code le précurseur du LL-37.
Pourquoi le LL-37 est-il difficile à manipuler en laboratoire ?
Il s’adsorbe sur les surfaces, s’agrège selon le milieu et voit son activité réduite par le sel physiologique.
À lire aussi : Thymaline : le dossier · KPV : le dossier
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Références
- Dürr UH, Sudheendra US, Ramamoorthy A. LL-37, the only human member of the cathelicidin family of antimicrobial peptides. Biochim Biophys Acta. 2006. PubMed
- Lande R, et al. Plasmacytoid dendritic cells sense self-DNA coupled with antimicrobial peptide. Nature. 2007. PubMed
- Liu PT, et al. Toll-like receptor triggering of a vitamin D-mediated human antimicrobial response. Science. 2006. PubMed
