Péptido WALP

Los péptidos WALP son una clase de hélices α transmembrana sintetizadas, compuestas por los aminoácidos triptófano (W), alanina (A) y leucina (L). Están diseñados para estudiar propiedades de las proteínas en membranas lipídicas, como la orientación, el grado de inserción y el desajuste hidrofóbico . ^{[ 1 ]}

La región transmembrana de muchas proteínas de membrana integrales consta de una o más hélices alfa. Las orientaciones e interacciones de estas hélices afectan directamente la señalización celular y el transporte molecular a través de la bicapa. El entorno hidrofóbico de las colas de fosfolípidos, a su vez, modula la posición y la estructura de dichos dominios y, por lo tanto, puede influir en la función de la proteína. A la inversa, la propia bicapa puede cambiar (localmente) el grosor de su región de hidrocarburos para interactuar de forma óptima con las regiones hidrofóbicas de una proteína transmembrana (también conocido como acoplamiento hidrofóbico). Las WALP proporcionan un modelo eficaz para estudiar dichas interacciones debido a su diseño sistemático de un núcleo de regiones hidrofóbicas alternas de alanina y leucina. ^{[ 2 ]} Este núcleo se puede manipular fácilmente extendiendo o disminuyendo el número de aminoácidos. Otra característica clave es la presencia de residuos de "anclaje" en los extremos de la hélice, que son residuos de triptófano en las versiones WALP. La sustitución de los residuos de triptófano de anclaje por residuos cargados, como la lisina, produce péptidos "KALP". ^{[ 3 ]} Esta clase de péptidos modelo ha demostrado ser útil para estudiar el impacto de los cambios en la composición lipídica en la inserción de péptidos. Tras estudios experimentales detallados mediante diversas técnicas, los péptidos WALP y relacionados se han convertido en sistemas modelo de uso común en biología computacional .

Cuando se produce un desajuste hidrofóbico , se sabe que las WALP se inclinan en la bicapa. ^{[ 4 ]} El grado de esta inclinación se ve afectado, hasta cierto punto, por una contribución entrópica derivada de la presencia de la hélice en la bicapa y, posteriormente, por interacciones más específicas entre la hélice y los lípidos. Cuando se sustituyen los residuos de anclaje por residuos cargados, estos aminoácidos cargados prefieren una posición más elevada, más alejada del interior de la bicapa lipídica, para mantener su interacción energéticamente favorable con el agua. Esta interacción, por lo tanto, promueve un ángulo de inclinación menor.

Siegel, David P. ; Cherezov, V. ; Greathouse, DV ; Koeppe, RE ; Antoinette Killian, J. ; Caffrey, M. (enero de 2006). "Los péptidos transmembrana estabilizan fases cúbicas invertidas de manera bifásica dependiente de la longitud: implicaciones para la fusión de membranas inducida por proteínas" . Biophysical Journal . 90 (1). Biophysical Society: 200– 211. Bibcode : 2006BpJ....90..200S . doi : 10.1529/biophysj.105.070466 . PMC 1367019 . PMID 16214859 .  

Weiss, Thomas M. ; Van der Wel, Patrick CA ; Antoinette Killian, J. ; Koeppe, II, Roger E. ; Huang, Huey W. (enero de 2003). "Desajuste hidrofóbico entre hélices y bicapas lipídicas" . Biophysical Journal . 84 (1). Biophysical Society: 379– 385. Bibcode : 2003BpJ....84..379W . doi : 10.1016/S0006-3495(03)74858-9 . PMC 1302619 . PMID 12524291 .  

Kim, Taehoon ; Im, Wonpil (julio de 2010). "Revisiting Hydrophobic Mismatch with Free Energy Simulation Studies of Transmembrane Helix Tilt and Rotation" . Biophysical Journal . 99 (6). Biophysical Society: 175–183 . Bibcode : 2010BpJ....99..175K . doi : 10.1016/j.bpj.2010.04.015 . PMC 2895360. PMID 20655845 .