Articulo de referencia

Péptido cíclico

α-Amanitina Bacitracina Ciclosporina Los péptidos cíclicos son cadenas polipeptídicas que contienen una secuencia circular de enlaces. [ 1 ] Esto puede ocurrir mediante una cone...

α-Amanitina
Bacitracina
Ciclosporina

Los péptidos cíclicos son cadenas polipeptídicas que contienen una secuencia circular de enlaces. [ 1 ] Esto puede ocurrir mediante una conexión entre los extremos amino y carboxilo del péptido, por ejemplo en la ciclosporina ; una conexión entre el extremo amino y una cadena lateral, por ejemplo en la bacitracina ; el extremo carboxilo y una cadena lateral, por ejemplo en la colistina ; o dos cadenas laterales o disposiciones más complejas, por ejemplo en la alfa-amanitina . Muchos péptidos cíclicos se han descubierto en la naturaleza y muchos otros se han sintetizado en el laboratorio. Su longitud varía desde solo dos residuos de aminoácidos hasta cientos. En la naturaleza, suelen ser antimicrobianos o tóxicos; en medicina tienen diversas aplicaciones, por ejemplo, como antibióticos y agentes inmunosupresores. [ 2 ] La cromatografía de capa fina (TLC) es un método conveniente para detectar péptidos cíclicos en extractos crudos de biomasa. [ 3 ]

Clasificación

Los péptidos cíclicos se pueden clasificar según los tipos de enlaces que componen el anillo.

  • Los péptidos cíclicos homodéticos, como la ciclosporina A, son aquellos en los que el anillo está compuesto exclusivamente por enlaces peptídicos normales (es decir, entre el grupo carboxilo alfa de un residuo y la amina alfa de otro). Las especies más pequeñas de este tipo son las 2,5-dicetopiperazinas , [ 4 ] derivadas de la ciclación de un dipéptido.
  • Los isopeptidos cíclicos contienen al menos un enlace amida no alfa, como un enlace entre la cadena lateral de un residuo y el grupo carboxilo alfa de otro residuo, como en la microcistina y la bacitracina.
  • Los depsipéptidos cíclicos , como la aureobasidina A y el HUN-7293, tienen al menos un enlace lactona (éster) en lugar de una de las amidas. Algunos depsipéptidos cíclicos se ciclan entre el grupo carboxilo C-terminal y la cadena lateral de un residuo de treonina o serina en la cadena, como la kahalalida F, la teonelapeptolida y la didemnina B.
  • Los péptidos bicíclicos, como las amanitinas y las faloidinas, contienen un grupo puente, generalmente entre dos de las cadenas laterales. En las amatoxinas, este se forma como un puente sulfóxido entre los residuos de triptófano y cisteína. Otros péptidos bicíclicos incluyen la equinomicina, la triostina A y la celogentina C.
  • Existen varios péptidos bicíclicos y monocíclicos que se ciclan mediante un enlace disulfuro entre dos cisteínas , siendo el neurotransmisor oxitocina un ejemplo notable.
  • Los ciclotidos son una familia de péptidos ricos en cisteína caracterizados por seis cisteínas conservadas que forman tres enlaces disulfuro dentro de la estructura cíclica, formando el característico nudo de cistina cíclico (CCK) que confiere a estos péptidos su característica estructura 3D y se cree que es en gran medida responsable de la estabilidad y las propiedades de los ciclotidos. [ 5 ]

Biosíntesis

Los péptidos cíclicos en las plantas se sintetizan mediante un proceso de dos pasos: la traducción de una cadena peptídica lineal y su posterior formación en una estructura cíclica mediante la actividad de una enzima similar a una proteasa u otros mecanismos. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

Algunos péptidos, como los ciclotidos, son productos codificados genéticamente que se obtienen mediante el procesamiento de proteínas precursoras más grandes. La configuración genérica de la proteína precursora consta de una secuencia señal del retículo endoplasmático, una región pro no conservada, una región altamente conservada conocida como repetición N-terminal (NTR), el dominio ciclotido maduro y, finalmente, una cola C-terminal hidrofóbica corta. [ 9 ] [ 10 ]

Propiedades y aplicaciones

Los péptidos cíclicos tienden a ser extremadamente resistentes al proceso de digestión, lo que los hace de interés para los científicos que trabajan en nuevos medicamentos orales. [ 11 ]

Algunos ejemplos son:

Véase también

Referencias

  1. Salehi, David; Mozaffari, Saghar; Zoghebi, Khalid; Lohan, Sandeep; Mandal, Dindyal; Tiwari, Rakesh K.; Parang, Keykavous (2022-03-29). "Péptidos anfifílicos penetrantes de células que contienen aminoácidos naturales y no naturales como agentes de administración de fármacos" . Cells . 11 (7): 1156. doi : 10.3390/cells11071156 . ISSN 2073-4409 . PMC 8997995. PMID 35406720 .   
  2. Jensen, Knud (1 de septiembre de 2009). Diseño de péptidos y proteínas para aplicaciones biofarmacéuticas . John Wiley & Sons. ISBN 9780470749715.
  3. ^ Wenyan, Xu; Jun, Tang; Changjiu, Ji; Wenjun, él; Ninghua, Tan (2008). "Aplicación de un método químico TLC a la detección de ciclótidos en plantas". Boletín científico . 53 (11): 1671– 1674. Bibcode : 2008SciBu..53.1671W . doi : 10.1007/s11434-008-0178-8 .
  4. Borthwick AD (mayo de 2012). "2,5-Dicetopiperazinas: síntesis, reacciones, química medicinal y productos naturales bioactivos". Chemical Reviews . 112 (7): 3641–3716 . doi : 10.1021/cr200398y . PMID 22575049 . 
  5. de Veer, Simon J.; Kan, Meng-Wei; Craik, David J. (26 de diciembre de 2019). "Ciclótidos: De la estructura a la función" . Chemical Reviews . 119 (24): 12375–12421 . doi : 10.1021/acs.chemrev.9b00402 . ISSN 0009-2665 . PMID 31829013 .  
  6. Barber, Carla JS; Pujara, Pareshkumar T.; Reed, Darwin W.; Chiwocha, Shiela; Zhang, Haixia; Covello, Patrick S. (2013). "La biosíntesis en dos pasos de péptidos cíclicos a partir de precursores lineales en un miembro de la familia de plantas Caryophyllaceae implica la ciclación por una enzima similar a una serina proteasa" . Journal of Biological Chemistry . 288 (18): 12500– 12510. doi : 10.1074/jbc.M112.437947 . PMC 3642298. PMID 23486480 .  
  7. Wenyan Xu; et al. (2011). "Diversos mecanismos en la producción de ciclopéptidos a partir de precursores sintetizados independientemente de las sintetasas de péptidos no ribosomales" . Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 43 (10): 757– 762. doi : 10.1093/abbs/gmr062 . PMC 3180235. PMID 21764803 .   
  8. Wenyan Xu; et al. "Ciclopéptidos vegetales y posibles mecanismos biosintéticos" . {{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  9. Dutton, Julie L.; Renda, Rosemary F.; Waine, Clement; Clark, Richard J.; Daly, Norelle L.; Jennings, Cameron V.; Anderson, Marilyn A.; Craik, David J. (noviembre de 2004). "Elementos estructurales y de secuencia conservados implicados en el procesamiento de proteínas circulares codificadas por genes" . Journal of Biological Chemistry . 279 (45): 46858– 46867. doi : 10.1074/jbc.M407421200 . PMID 15328347 . 
  10. Shafee, Thomas; Harris, Karen; Anderson, Marilyn (2015), "Biosíntesis de ciclotidos" , Advances in Botanical Research , vol. 76, Elsevier, pp. 227–269 , doi : 10.1016/bs.abr.2015.08.005 , ISBN   978-0-12-800030-4, consultado el 25 de septiembre de 2024
  11. David J. Craik (17 de marzo de 2006). "Las proteínas sin fisuras atan sus cabos sueltos". Science . 311 (5767): 1563–7 . doi : 10.1126/science.1125248 . PMID 16543448. S2CID 82425866 .