Dehidroalanina

_La dehidroalanina es un compuesto orgánico con la fórmula CH₂ =CH(NH₂ ₎ CO₂H _. No existe en su forma libre, pero se encuentra de forma natural como residuo en péptidos de origen microbiano . A diferencia de la mayoría de los residuos de aminoácidos, tiene una cadena principal insaturada . ^{[ 1 ]}

Como la mayoría de las enaminas primarias , la dehidroalanina es inestable. Se hidrolizaría a piruvato : ^{[ 2 ]}

CH ₂ =CH(NH ₂ )CO ₂ H + H ₂ O → CH ₃ −C(O)CO ₂ H + NH ₃

Los derivados N -acilados de la dehidroalanina, como los que se encuentran en péptidos y compuestos relacionados, son estables. Un ejemplo de ello es el 2-acetamidoacrilato de metilo . ^{[ 3 ]} Como residuo en un péptido, la dehidroalanina se genera mediante una modificación postraduccional . Los precursores necesarios son residuos de serina o cisteína , que experimentan una pérdida de agua y sulfuro de hidrógeno mediada por enzimas , respectivamente.

^{La mayoría de} los residuos de aminoácidos no reaccionan con nucleófilos , pero aquellos que contienen dehidroalanina u otros deshidroaminoácidos son excepciones. Estos residuos son electrófilos debido al carbonilo α,β-insaturado [ ^{1 ]} y pueden, por ejemplo, alquilar otros aminoácidos. Esta actividad ha hecho que la DHA sea útil sintéticamente para preparar lantionina .

La dehidroalanina se propuso ya en 1937, pero se estableció mediante el análisis de las reacciones de la base con el glutatión . ^{[ 2 ]} Se demostró que la degradación alcalina de péptidos y proteínas que contienen cistina produce derivados que contienen lantionina y lisinoalanina . También se demostró que la N-acetildehidroglicina añade aminas. ^{[ 3 ]}

El residuo de dehidroalanina se detectó por primera vez en la nisina , un péptido cíclico con actividad antimicrobiana. ^{[ 1 ]} La dehidroalanina también está presente en algunos lantibióticos y microcistinas .

El DHA puede formarse a partir de cisteína o serina mediante catálisis básica simple, sin necesidad de enzimas, lo que puede ocurrir durante la cocción y la preparación de alimentos alcalinos . Posteriormente, puede alquilar otros residuos de aminoácidos, como la lisina , formando enlaces cruzados de lisinoalanina y racemización de la alanina original. Las proteínas resultantes tienen menor calidad nutricional para algunas especies, pero mayor para otras. Algunas lisinoalaninas también pueden causar agrandamiento renal en ratas. ^{[ 4 ]}

Muchos péptidos que contienen dehidroalanina son tóxicos. ^{[ 1 ]}

Durante mucho tiempo se pensó que un residuo de dehidroalanina era un importante residuo catalítico electrófilo en las enzimas histidina amoníaco-liasa y fenilalanina amoníaco-liasa , pero posteriormente se descubrió que el residuo activo era en realidad un derivado de alanina insaturado diferente —3,5-dihidro-5-metildieno- 4H- imidazol-4-ona— que es aún más electrófilo. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Los derivados de N-acil dehidroalanina se han sintetizado mediante la deshidratación de serinas utilizando un grupo saliente de terc -butoxicarbonato , ^{[ 7 ]} o mediante la conversión de derivados de cisteína utilizando diversos reactivos para la eliminación del grupo tiol . ^{[ 8 ]} Se pueden producir diversos deshidroaminoácidos protegidos mediante la oxidación electroquímica del derivado de aminoácido correspondiente en metanol. ^{[ 9 ]}

Los derivados de dehidroalanina han demostrado ser útiles en la modificación de péptidos en etapas avanzadas, permitiendo la síntesis directa de péptidos o proteínas funcionalmente diversos. ^{[ 10 ] [ 11 ]}