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Articulo de referencia

Péptido beta

La β-alanina es un ejemplo de β-aminoácido. El grupo amino se une no al carbono α sino al carbono β, que en este caso es un grupo metileno . Los betapéptidos ( β-péptidos ) son ...

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La β-alanina es un ejemplo de β-aminoácido. El grupo amino se une no al carbono α sino al carbono β, que en este caso es un grupo metileno .

Los betapéptidos ( β-péptidos ) son péptidos derivados de β-aminoácidos , en los que el grupo amino está unido al carbono β ( es decir , el carbono a dos átomos del grupo carboxilato ). El β-aminoácido precursor es la β-alanina (H₂NCH₂CH₂CO₂H ) , una sustancia natural común, pero la mayoría de los ejemplos presentan sustituyentes en lugar de uno o más enlaces CH. Los β-péptidos generalmente no se encuentran en la naturaleza. Se están explorando antibióticos basados ​​en β-péptidos como formas de evadir la resistencia a los antibióticos . [ 1 ] Los primeros estudios en este campo fueron publicados en 1996 por el grupo de Dieter Seebach [ 1 ] y el de Samuel Gellman. [ 2 ]

Estructura

Dado que hay dos átomos de carbono disponibles para la sustitución, los β-aminoácidos tienen cuatro sitios (incluida la quiralidad; a diferencia de los dos de los α-aminoácidos ) para la unión del grupo orgánico. [ 3 ] En consecuencia, existen dos tipos principales de β-aminoácidos que se diferencian por el carbono al que se une el residuo: aquellos con el residuo orgánico (R) junto a la amina se denominan β3 y aquellos con la posición junto al grupo carbonilo se denominan β2 . Un β-péptido puede constar de un solo tipo de estos aminoácidos (péptidos β2 y péptidos β3 ) , o tener una combinación de ambos. Además, un β-aminoácido puede formar un anillo utilizando ambos sitios y también incorporarse a un péptido. [ 3 ]

Síntesis

Los β-aminoácidos se han preparado por muchas rutas, [ 4 ] [ 5 ] incluyendo algunas basadas en la síntesis de Arndt-Eistert .

Estructura secundaria

Debido a que sus cadenas principales son más largas que las de los péptidos normales , los β-péptidos forman estructuras secundarias dispares . Los sustituyentes alquilo en las posiciones α y β de un β-aminoácido favorecen una conformación gauche alrededor del enlace entre el carbono α y el carbono β. Esto también afecta la estabilidad termodinámica de la estructura.

Se han descrito muchos tipos de estructuras helicoidales formadas por β-péptidos. Estos tipos de conformación se distinguen por el número de átomos en el anillo con enlaces de hidrógeno que se forma en solución; se han descrito hélices de 8, 10, 12 y 14 átomos [ 6 ] , así como hélices de 10/12 átomos. En general, los β-péptidos forman una hélice más estable que los α-péptidos [ 7 ] .

Potencial clínico

Los β-péptidos son estables frente a la degradación proteolítica in vitro e in vivo , una ventaja potencial sobre los péptidos naturales. [ 8 ] Los β-péptidos se han utilizado para imitar antibióticos naturales basados ​​en péptidos, como las magaininas , que son muy potentes pero difíciles de usar como fármacos porque son degradadas por enzimas proteolíticas. [ 9 ]

Ejemplos

Existen β-aminoácidos con una amplia variedad de sustituyentes. Nombrados por analogía con los α-aminoácidos biológicos , se han encontrado de forma natural los siguientes: β-alanina, β-leucina , β-lisina , β-arginina, β-glutamato, β-glutamina, β-fenilalanina y β-tirosina. [ 10 ] : 23 De estos, la β-alanina se encuentra en mamíferos y se incorpora al ácido pantoténico , un nutriente esencial. [ 10 ] : 2 El ácido aspártico es estructuralmente un β-aminoácido. [ 10 ] : 218 Las microcistinas son una clase de compuestos que contienen un residuo de β-isoaspartilo (es decir, ácido aspártico unido a su residuo β-carboxilo). [ 10 ] : 23

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Seebach D, Overhand M, Kühnle FNM, Martinoni B, Oberer L, Hommel U, Widmer H (junio de 1996). "β-Péptidos: Síntesis por homologación de Arndt-Eistert con acoplamiento peptídico concomitante. Determinación de la estructura por espectroscopia de RMN y CD y por cristalografía de rayos X. Estructura secundaria helicoidal de un -hexapéptido en solución y su estabilidad frente a la pepsina". Helvetica Chimica Acta . 79 (4): 913– 941. doi : 10.1002/hlca.19960790402 .
  2. ↑ Appella DH, Christianson LA, Karle IL, Powell DR, Gellman SH (1996). "Plegámeros de β-péptidos: Formación robusta de hélices en una nueva familia de oligómeros de aminoácidos". J. Am. Chem. Soc. 118 (51): 13071– 2. doi : 10.1021/ja963290l .
  3. 1 2 Seebach D, Matthews JL (1997). "β-Péptidos: una sorpresa en cada giro" (PDF) . Chem. Commun. (21): 2015–22 . doi : 10.1039/a704933a .
  4. ↑ Basler B, Schuster O, Bach T (noviembre de 2005). "Derivados de β-aminoácidos con restricción conformacional mediante fotocicloadición intramolecular [2 + 2] de una amida de ácido tetrónico y posterior apertura del anillo de lactona". J. Org. Chem . 70 (24): 9798–808 . doi : 10.1021/jo0515226 . PMID 16292808 . 
  5. ↑ Murray JK, Farooqi B, Sadowsky JD, et al. (septiembre de 2005). "Síntesis eficiente de una biblioteca combinatoria de β-péptidos con irradiación de microondas". J. Am. Chem. Soc . 127 (38): 13271–80 . doi : 10.1021/ja052733v . PMID 16173757 .  
  6. ^ Vasantha, Basavalingappa; George, Gijó; Raghothama, Srinivasarao; Balaram, Padmanabhan (enero de 2017). "Péptidos homooligoméricos de β3 (R) -valina: transformación entre estructuras helicoidales C14 y C12 inducida por un residuo de Aib huésped". Biopolímeros . 108 (1) e22935. doi : 10.1002/bip.22935 . ISSN 1097-0282 . PMID 27539268 . S2CID 205497333 .   
  7. ↑ Gademann K, Hintermann T, Schreiber JV (octubre de 1999). " Péptidos beta: giros y vueltas". Curr. Med. Chem . 6 (10): 905– 25. doi : 10.2174/092986730610220401154606 . PMID 10519905. S2CID 247917035 .  
  8. ↑ Beke T, Somlai C, Perczel A (enero de 2006). "Hacia un diseño racional de estructuras de β-péptidos". J Comput Chem . 27 (1): 20– 38. doi : 10.1002/jcc.20299 . PMID 16247761. S2CID 35579693 .  
  9. ↑ Porter EA, Weisblum B, Gellman SH (2002). "Mimetismo de péptidos de defensa del huésped por oligómeros no naturales: β-péptidos antimicrobianos". J. Am. Chem. Soc. 124 (25): 7324– 30. doi : 10.1021/ja0260871 . PMID 12071741 . 
  10. 1 2 3 4 Juaristi, E.; Soloshonok, Vadim A. (6 de mayo de 2005). Síntesis enantioselectiva de beta-aminoácidos . Hoboken, Nueva Jersey (NJ): Wiley Inc. ISBN 978-0-471-69847-0. OCLC 559972352 . Archivado del original el 7 de mayo de 2022 . Consultado el 7 de mayo de 2022 .