Циклический пептид

Циклические пептиды представляют собой полипептидные цепи , содержащие кольцевую последовательность связей. ^{[ 1 ]} Это может происходить посредством связи между амино- и карбоксильным концами пептида, например, в циклоспорине ; связь между аминоконцом и боковой цепью, например, в бацитрацине ; карбоксильный конец и боковая цепь, например, в колистине ; или две боковые цепи или более сложные конструкции, например, в альфа-аманитине . Многие циклические пептиды открыты в природе, а многие другие синтезированы в лаборатории. Их длина колеблется от двух аминокислотных остатков до сотен. По своей природе они часто обладают противомикробным или токсичным действием; в медицине они имеют различное применение, например, в качестве антибиотиков и иммунодепрессантов. ^{[ 2 ]} Тонкослойная хроматография (ТСХ) – удобный метод обнаружения циклических пептидов в сыром экстракте биомассы. ^{[ 3 ]}

Классификация

Циклические пептиды можно классифицировать по типам связей, составляющих кольцо.

Гомодетическими циклическими пептидами, такими как циклоспорин А, являются те, у которых кольцо состоит исключительно из нормальных пептидных связей (т.е. между альфа-карбоксилом одного остатка и альфа-амином другого). Наименьшими такими видами являются 2,5-дикетопиперазины . ^{[ 4 ]} образуется в результате циклизации дипептида.
Циклические изопептиды содержат по крайней мере одну не-альфа-амидную связь, такую как связь между боковой цепью одного остатка и альфа-карбоксильной группой другого остатка, как в микроцистине и бацитрацине.
Циклические депсипептиды , такие как ауреобазидин А и HUN-7293, имеют по крайней мере одну лактонную (эфирную) связь вместо одного из амидов. Некоторые циклические депсипептиды циклизуются между С-концевым карбоксилом и боковой цепью остатка Thr или Ser в цепи, например кахалалид F, теонеллапептолид и дидемнин B.
Бициклические соединения, такие как аманитины и фаллоидины, содержат мостиковую группу, обычно между двумя боковыми цепями. В аматоксинах он образуется в виде сульфоксидного мостика между остатками Trp и Cys. Другие бициклические пептиды включают эхиномицин, триостин А и целогентин С.
Существует ряд би- и моноциклических пептидов, которые циклизуются посредством дисульфидной связи между двумя цистеинами , окситоцин . ярким примером которых является

Биосинтез

Циклические пептиды в растениях синтезируются в два этапа; трансляция . линейной пептидной цепи и ее последующее формирование в циклическую структуру посредством активности протеазоподобного фермента или другими способами ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Свойства и применение

Циклические пептиды, как правило, чрезвычайно устойчивы к процессу пищеварения, что делает их интересными для ученых, работающих над новыми пероральными препаратами. ^{[ 8 ]}

Примеры включают в себя:

См. также

Нерибосомальный пептид
лантибиотики , 19-37 остатков и от 1 до 5 «мостиков»

Ссылки

^ Салехи, Дэвид; Мозаффари, Сагар; Зогеби, Халид; Лохан, Сандип; Мандал, Диндьал; Тивари, Ракеш К.; Паранг, Кейкавус (29 марта 2022 г.). «Амфифильные проникающие в клетку пептиды, содержащие природные и неприродные аминокислоты в качестве агентов доставки лекарств» . Клетки . 11 (7): 1156. doi : 10.3390/cells11071156 . ISSN 2073-4409 . ПМЦ 8997995 . ПМИД 35406720 .
^ Дженсен, Кнуд (1 сентября 2009 г.). Дизайн пептидов и белков для биофармацевтических применений . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780470749715 .
^ Вэньян, Сюй; Цзюнь, Тан; Чанцзю, Цзи; Вэньцзюнь, Хэ; Нинхуа, Тан (2008). «Применение химического метода ТСХ для обнаружения циклотидов в растениях». Научный вестник . 53 (11): 1671–1674. Бибкод : 2008SciBu..53.1671W . дои : 10.1007/s11434-008-0178-8 .
^ Бортвик AD (май 2012 г.). «2,5-Дикетопиперазины: синтез, реакции, медицинская химия и биоактивные натуральные продукты». Химические обзоры . 112 (7): 3641–3716. дои : 10.1021/cr200398y . ПМИД 22575049 .
^ Барбер, Карла Дж.С.; Пуджара, Парешкумар Т.; Рид, Дарвин В.; Чивоча, Шиела; Чжан, Хайся; Ковелло, Патрик С. (2013). «Двухстадийный биосинтез циклических пептидов из линейных предшественников у представителей семейства растений Caryophyllaceae включает циклизацию с помощью серинового протеазоподобного фермента» . Журнал биологической химии . 288 (18): 12500–12510. дои : 10.1074/jbc.M112.437947 . ПМЦ 3642298 . ПМИД 23486480 .
^ Вэньян Сюй; и др. (2011). «Различные механизмы производства циклопептидов из предшественников, синтезированных независимо от нерибосомальных пептидсинтетаз» . Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 43 (10): 757–762. дои : 10.1093/abbs/gmr062 . ПМК 3180235 . ПМИД 21764803 .
^ Вэньян Сюй; и др. «Растительные циклопептиды и возможные механизмы биосинтеза» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Дэвид Дж. Крейк (17 марта 2006 г.). «Бесшовные белки связывают свои свободные концы». Наука . 311 (5767): 1563–7. дои : 10.1126/science.1125248 . ПМИД 16543448 . S2CID 82425866 .

Внешние ссылки

Кибаза
Циклические + пептиды Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)

[1] Салехи, Дэвид; Мозаффари, Сагар; Зогеби, Халид; Лохан, Сандип; Мандал, Диндьал; Тивари, Ракеш К.; Паранг, Кейкавус (29 марта 2022 г.). «Амфифильные проникающие в клетку пептиды, содержащие природные и неприродные аминокислоты в качестве агентов доставки лекарств» . Клетки . 11 (7): 1156. doi : 10.3390/cells11071156 . ISSN 2073-4409 . ПМЦ 8997995 . ПМИД 35406720 .

[2] Дженсен, Кнуд (1 сентября 2009 г.). Дизайн пептидов и белков для биофармацевтических применений . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780470749715 .

[3] Вэньян, Сюй; Цзюнь, Тан; Чанцзю, Цзи; Вэньцзюнь, Хэ; Нинхуа, Тан (2008). «Применение химического метода ТСХ для обнаружения циклотидов в растениях». Научный вестник . 53 (11): 1671–1674. Бибкод : 2008SciBu..53.1671W . дои : 10.1007/s11434-008-0178-8 .

[pmid22575049-4] Бортвик AD (май 2012 г.). «2,5-Дикетопиперазины: синтез, реакции, медицинская химия и биоактивные натуральные продукты». Химические обзоры . 112 (7): 3641–3716. дои : 10.1021/cr200398y . ПМИД 22575049 .

[5] Барбер, Карла Дж.С.; Пуджара, Парешкумар Т.; Рид, Дарвин В.; Чивоча, Шиела; Чжан, Хайся; Ковелло, Патрик С. (2013). «Двухстадийный биосинтез циклических пептидов из линейных предшественников у представителей семейства растений Caryophyllaceae включает циклизацию с помощью серинового протеазоподобного фермента» . Журнал биологической химии . 288 (18): 12500–12510. дои : 10.1074/jbc.M112.437947 . ПМЦ 3642298 . ПМИД 23486480 .

[6] Вэньян Сюй; и др. (2011). «Различные механизмы производства циклопептидов из предшественников, синтезированных независимо от нерибосомальных пептидсинтетаз» . Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 43 (10): 757–762. дои : 10.1093/abbs/gmr062 . ПМК 3180235 . ПМИД 21764803 .

[7] Вэньян Сюй; и др. «Растительные циклопептиды и возможные механизмы биосинтеза» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[8] Дэвид Дж. Крейк (17 марта 2006 г.). «Бесшовные белки связывают свои свободные концы». Наука . 311 (5767): 1563–7. дои : 10.1126/science.1125248 . ПМИД 16543448 . S2CID 82425866 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]