Che cos'è un peptide ciclico?
I peptidi ciclici sono una classe insolita di composti che sono stati scoperti per la prima volta dai microrganismi, a causa delle loro attività biologiche. Si va dagli antibiotici, come la bacitracina e il polimixnB, alla ciclosporina del farmaco immunosoppressore. Possono anche essere tossine. L'alfa amanitina, il veleno del fungo del cappuccio della morte, è anche un peptide ciclico.
Questi composti sono oggetto di indagini molto attive come potenziali nuove fonti di farmaci e antibiotici. Sono molto più resistenti alle proteasi - enzimi che scindono le proteine - rispetto a una catena peptidica lineare. Questa resistenza alla proteolisi significa che tendono a sopravvivere al processo digestivo umano. Possono anche legare le proteine nella cellula dove i farmaci tradizionali non possono.
Le insolite proprietà dei peptidi ciclici sono dovute sia alla loro struttura circolare che alla loro insolita modalità di biosintesi, che spesso incorpora composti non comuni. Oltre ai 20 amminoacidi normalmente utilizzati nelle proteine, nella sintesi di peptidi ciclici possono essere usati 300 diversi composti naturali. Ad esempio, possono contenere amminoacidi D.
Come tutti i peptidi, sono composti da catene di aminoacidi collegati da un legame peptidico. La maggior parte dei peptidi sono lineari, con un terminale N con un gruppo amminico a un'estremità e un terminale C con un gruppo carbossilico all'altra. Nei peptidi ciclici, le estremità N e C sono collegate tra loro, formando una catena polipeptidica ciclica. Quando ci sono meno di 50 amminoacidi, il composto è noto come un peptide ciclico. Un composto più grande è noto come proteina ciclica .
Esistono molte ricerche mirate alla sintesi di nuovi peptidi ciclici. Possono essere sintetizzati con tecniche specializzate, note come sintesi peptidica. Ci sono aziende biotecnologiche specializzate nella realizzazione di peptidi personalizzati per studi di ricerca. I peptidi ciclici hanno mostrato risultati promettenti nel trattamento delle malattie di Alzheimer e Huntington. Man mano che diventano disponibili ulteriori informazioni sulla loro interazione con le proteine cellulari, potrebbe essere possibile sviluppare ancora più farmaci da questa diversa classe di composti.
A parte l'attività biologica dei peptidi ciclici, sono interessanti come portatori . Ciò significa che possono essere progettati per trasportare droghe nel corpo. In particolare se il farmaco è un peptide, può essere sintetizzato come parte del peptide ciclico e assunto per via orale.
La biosintesi dei peptidi ciclici naturali è interessante per i biologi, poiché spesso coinvolge sintetasi di peptidi non ribosomiali . La maggior parte dei peptidi sono prodotti dai ribosomi, che usano l'RNA messaggero (mRNA) come modello e quindi assemblano gli aminoacidi per formare un peptide o una proteina. Alcuni microrganismi hanno grandi complessi enzimatici composti da moduli che usano per assemblare i peptidi ciclici. Non usano ribosomi o mRNA. In alcuni casi, è possibile modificare i moduli e ingegnerizzare geneticamente il peptide ciclico, formando eventualmente nuovi composti con attività biologica.