Peptoide

Los peptoides (raíz del griego πεπτός, peptós "digerido"; derivado de πέσσειν, péssein "digerir" y el sufijo derivado del griego -oid que significa "como, como el de, cosa como un ______," ), o glicinas poli- N -sustituidas , son una clase de bioquímicos conocidos como biomiméticos que replican el comportamiento de las moléculas biológicas. ^{[ 1 ]} Los peptidomiméticos se reconocen por cadenas laterales que se unen al átomo de nitrógeno del esqueleto peptídico , en lugar de a los carbonos α (como en los aminoácidos ).

En los peptoides, la cadena lateral se conecta al nitrógeno del esqueleto peptídico, en lugar del carbono α como en los péptidos. Cabe destacar que los peptoides carecen del hidrógeno amida, responsable de muchos de los elementos de estructura secundaria en péptidos y proteínas. Los peptoides fueron inventados por Reyna J. Simon, Ronald N. Zuckermann, Paul Bartlett y Daniel V. Santi para imitar productos proteicos/peptídicos y facilitar el descubrimiento de fármacos de molécula pequeña estables frente a proteasas para la empresa Chiron , con sede en East Bay . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Siguiendo el protocolo de submonómeros creado originalmente por Ron Zuckermann, ^{[ 4 ]} cada residuo se incorpora en dos pasos: acilación y desplazamiento. En el paso de acilación, un ácido haloacético, típicamente ácido bromoacético activado por diisopropilcarbodiimida, reacciona con la amina del residuo anterior. En el paso de desplazamiento (una reacción S _N 2 clásica ), una amina desplaza el haluro para formar el residuo de glicina N -sustituido. El enfoque de submonómeros permite el uso de cualquier amina disponible comercialmente o sintéticamente accesible con gran potencial para la química combinatoria .

Al igual que los D-péptidos y los β-péptidos , los peptoides son completamente resistentes a la proteólisis [ ^{5 ] y, por lo tanto ,} resultan ventajosos para aplicaciones terapéuticas donde la proteólisis es un problema importante. Dado que la estructura secundaria de los peptoides no implica enlaces de hidrógeno, no suelen desnaturalizarse por disolventes, temperatura o agentes desnaturalizantes químicos como la urea (véanse los detalles a continuación).

Cabe destacar que, dado que la porción amino del aminoácido resulta del uso de cualquier amina, se pueden utilizar miles de aminas disponibles comercialmente para generar una diversidad química sin precedentes en cada posición a costos mucho menores que los que se requerirían para péptidos o peptidomiméticos similares. Hasta la fecha, se han utilizado al menos 230 aminas diferentes como cadenas laterales en peptoides. ^{[ 6 ]}

Se sabe que los oligómeros de peptoides son conformacionalmente inestables, debido a la flexibilidad de los grupos metileno de la cadena principal y la ausencia de interacciones estabilizadoras de enlaces de hidrógeno a lo largo del esqueleto. Sin embargo, mediante la elección de cadenas laterales apropiadas es posible formar interacciones estéricas o electrónicas específicas que favorecen la formación de estructuras secundarias estables como hélices, ^{[ 7 ]} especialmente los peptoides con cadenas laterales ramificadas en C-α son conocidos por adoptar una estructura análoga a la hélice de poliprolina I. ^{[ 8 ]} Se han empleado diferentes estrategias para predecir y caracterizar la estructura secundaria de los peptoides, con el objetivo final de desarrollar estructuras de proteínas peptoides completamente plegadas ^{[ 9 ]} La isomerización del enlace amida cis/trans todavía conduce a una heterogeneidad conformacional que no permite la formación de plegámeros de peptoides homogéneos . ^{[ 10 ]} No obstante, los científicos lograron encontrar cadenas laterales N -arilo trans-inductoras que promueven la hélice de poliprolina tipo II, ^{[ 11 ]} y fuertes cis-inductores como las voluminosas cadenas laterales naftiletilo ^{[ 12 ]} y terc-butilo ^{[ 13 ]} . También se descubrió que las interacciones n→π* pueden modular la proporción de conformeros de enlace amida cis/trans, ^{[ 14 ]} hasta alcanzar un control completo del conformero cis en la estructura peptoide mediante una cadena lateral de triazolio funcionalizable. ^{[ 15 ]}

La primera demostración del uso de peptoides fue en el cribado de una biblioteca combinatoria de diversos peptoides, que produjo nuevos ligandos de alta afinidad para receptores acoplados a proteínas G de 7 dominios transmembrana. ^{[ 16 ]}

Los peptoides se han desarrollado como candidatos para una variedad de aplicaciones biomédicas diferentes, ^{[ 17 ] [ 18 ]} incluyendo agentes antimicrobianos, ^{[ 19 ]} surfactantes pulmonares sintéticos, ^{[ 20 ] [ 21 ]} ligandos para varias proteínas incluyendo Src Homology 3 ( dominio SH3 ), ^{[ 22 ]} receptor 2 del factor de crecimiento endotelial vascular ( VEGF ), ^{[ 23 ]} y biomarcadores de anticuerpos inmunoglobulina G para la identificación de la enfermedad de Alzheimer . ^{[ 24 ]}

Debido a sus ventajosas características descritas anteriormente, los peptoides también se están desarrollando activamente para su uso en nanotecnología, ^{[ 25 ]} un área en la que pueden desempeñar un papel importante. ^{[ 26 ]}

• Peptidomimético
• Péptido beta
• Nanocapa peptoide