UNIVERSIDAD LA SALLE

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

LICENCIATURA EN QFB

BIOQUÍMICA DE MACROMOLÉCULAS

TRABAJO: PÉPTIDOS CÍCLICOS

ALUMNA: GÓMEZ RIVERA YOLANDA

_________________ ___________DR. JOSÉ D. MÉNDEZ CALIFICACIÓN

FECHA: 10-Octubre-2011

PÉPTIDOS CÍCLICOS

INTRODUCCIÓN

Un péptido que forma una estructura de anillo; tyrocidin A, un antibiótico, es un decapéptido cíclico; valinomicina es un depsipéptido cíclico.

Diversas familia de péptidos cíclicos revisten una alta importancia debido a su actividad inmunosupresora (ciclosporinas), antibiótica (gramicidinas) o tóxica (microcistinas). La ionización de un péptido cíclico no presenta ningún problema adicional respecto a un péptido lineal. Las ciclosporinas y ramicidinas han sido utilizadas extensivamente como compuestos de test de nuevos sistemas de EM. En el caso de secuencias que contienen sólo aminoácidos apolares, como las ciclosporinas, la eliminación del amino y carboxilo terminal en el péptido cíclico confiere a la molécula la suficiente volatilidad para su análisis directo por impacto electrónico y de hecho este ha sido el método utilizado inicialmente para la determinación del peso molecular de las ciclosporinas o en los primeros estudios de fragmentación de estos péptidos. La elucidación de la secuencia de aminoácidos en un péptido cíclico no puede hacerse sin embargo en la misma a que para un péptido lineal. La rotura competitiva de los diferentes enlaces en la cadena peptídica origina, en el caso de péptidos lineales, fragmentos de distinta longitud que permiten asignar la secuencia. Sin embargo, en el caso de péptidos cíclicos estas fragmentaciones originan una mezcla de iones lineales (iones acilo) que poseen todos los mismos pesos moleculares y que a su vez pueden seguir fragmentando. A medida que el tamaño de la molécula aumenta, el espectro se hace a su vez más complejo. Esta especial característica hace que los péptidos cíclicos requieran estrategias específicas para su secuenciación, especialmente teniendo en cuenta la no aplicabilidad de los métodos de degradación de Edman al péptido intacto. La solución clásica consiste en la utilización de la EM para la determinación del peso molecular del compuesto y la utilización del RMN como técnica básica para la elucidación estructural. La baja sensibilidad y la incapacidad de los métodos de RMN para el análisis de mezclas ha originado sin embargo un activo trabajo en torno al desarrollo de métodos basados en la EM. (David Andreu)

CLASIFICACIÓN

Los péptidos cíclicos se clasifican principalmente en péptidos cíclicos homodéticos y péptidos cíclicos heterodéticos. A continuación se muestra la información sin traducción para evitar una mala interpretación del texto.

Homodetic Cyclic PeptidesCyclic peptides in which the ring consists solely of amino-acid residues in eupeptide linkage may be called homodetic cyclic peptides. Three representations are possible: (Moss)

The sequence is formulated in the usual manner but placed in parentheses and preceded by 'cyclo'. Example: gramicidin S (Moss)

cyclo(-Val-Orn-Leu-D-Phe-Pro-Val-Orn-Leu-D-Phe-Pro-)cyclo(-Val-Orn-Leu-DPhe-Pro-Val-Orn-Leu-DPhe-Pro-)

The sequence is again written in one line, but the residues at each end of the line are joined by a lengthened bond, e.g. (Moss)

The residues are written on two lines, so that the sequence is reversed on one of them. Hence the CO to NH direction within the peptide bond must be indicated by arrows. Hence gramicidin S may be written: (Moss)

Another example of a homodetic cyclic peptide is the cyclosporine A, which is an immunosuppressive drug:

(Chemical Book)-Usage

An immunosuppressant, which has revolutionized organ transplantation through its use in the prevention of graft rejection. A group of nonpolar cyclic oligopeptides that has with immunosupppressant activity. (Chemical Book)

-Reactivity ProfileCyclosporin A is an amide. Amides/imides react with azo and diazo compounds to generate toxic gases. Flammable gases are formed by the reaction of organic amides/imides with strong reducing agents. Amides are very weak bases (weaker than water). Imides are less basic yet and in fact react with strong bases to form salts. That is, they can react as acids. Mixing amides with dehydrating agents such as P2O5 or SOCl2 generates the corresponding nitrile. The combustion of these compounds generates mixed oxides of nitrogen (NOx). (Chemical Book)

Heterodetic Cyclic PeptidesHeterodetic cyclic peptides are peptides consisting only of amino-acid residues, but the linkages forming the ring are not solely eupeptide bonds; one or more is an isopeptide, disulfide, ester, or other bond. (Moss)

Their symbolic representation follows logically from that of substituted amino acids. Examples:(Moss)

Cyclic ester of threonylglycylglycylglycine or . (Moss)

Other classifications for the cyclic peptides are:

DepsipeptidesDepsipeptides are oligomers formed from amino acids and other bifunctional acids, usually hydroxy acids. They are often cyclic. In symbolic representation, any special symbols used for the hydroxy acids should be defined. (Moss)

Aureobasidin A. (AbA) is a cyclic depsipeptide antibiotic with molecular weight of 1,100 isolated from Aureobasidium pullulans R106. This product is toxic at a low concentration (0.1-0.5 µg/ml) against yeast, such as Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, and Candida glabrata. It is also effective against Aspergillus nidulans and A. niger. It is thought Aureobasidin A inhibits a yeast's enzyme, Inositol phosphorylceramide (IPC) synthase, encoding by aur1 gene, which acts in synthesis pathway of IPC. (TAKARA BIO INC)

(TAKARA BIO INC)

DIDEMNIN BActivity: Anti-cancer agent via protein synthesis inhibition. (Marinebiotech.org)

Early investigation into the bioactivity of this compound revealed marked antiviral and cytotoxic activity in in vitro tests using standard mouse leukemia cell lines. (Marinebiotech.org) Mechanistically, Didemnin B interrupts protein synthesis in target cells by binding non-competitively to palmitoyl protein thioesterase. (Marinebiotech.org)

(Marinebiotech.org)

Peptide AnaloguesAnalogues of peptides in which the -CO-NH- group that joins residues is replaced by another grouping may be indicated by placing a Greek psi, followed by the replacing group in parenthesis, between the residue symbols where the change occurs. Examples: (Moss)

Bicyclic peptides

As their name indicates, are peptides which are constituted by two cycles. In resent research it has been found that they can act as potent inhibitors of histone deacetylases. (Islam, Kato, & Nishino,2010)

BibliografíaChemical Book. (s.f.). Recuperado el 10 de Octubre de 2011, de Cyclosporin A: http://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB5163816.htm

David Andreu, L. R. Péptidos en biología y biomedicina. Madrid, España: RAYCAR.

Islam, N. M., Kato, T., & Nishino, N. (2010). Bicyclic peptides as potent inhibitors of histone deacetylases: Optimization of alkyl loop length. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters (20), 997-999.

Marinebiotech.org. (s.f.). Recuperado el 10 de Octubre de 2011, de Resources: http://www.marinebiotech.org/didemninb.html

Moss, G. P. (s.f.). Nomenclature and Symbolism for Amino Acids and Peptides. (Department of Chemistry, Queen Mary University of London,) Recuperado el 10 de Octubre de 2011, de http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/AminoAcid/A1819.html#AA195

TAKARA BIO INC. (s.f.). Recuperado el 10 de Octubre de 2011, de Genetic Engineering Research: http://catalog.takara-bio.co.jp/en/product/basic_info.asp?unitid=U100005706