Disulfide - Bond Cyklizace peptidů a ickových struktur

Úvod zásad

Disulfidová vazba cyklizace mezi cysteiny spojuje dva zbytky Cys prostřednictvím vazby S - S, aby vytvořila uzavřenou smyčku. Peptidy inhibitoru cystinu (ICK) jsou třídou takových cyklických peptidů charakterizovaných třemi disulfidovými vazbami tvořícími „cystinový uzel“. Konkrétně dva z disulfidů (a jejich intervenující páteřní segmenty) tvoří prsten a třetí disulfidové vlákny přes tento prsten vytvoří vzájemně propojenou topologii. Rodina ICK zahrnuje četné peptidy a jejich cyklizované homology (cyklotidy), které vykazují rozmanité bioaktivity a slouží jako lešení pro navrhování nových léků nebo biopesticidů.

Mechanismus stability

Výše uvedené schéma ilustruje strukturu cyklotidů (Kalata B1) se třemi disulfidovými vazbami (žlutými) tvořícími cystinový uzel. Tato vzájemná topologie vytváří pevně - zabalené hydrofobní jádro, vykresluje ICC peptidy mimořádně odolné vůči teplu, extrémnímu pH a proteolytické degradaci. Například pavouk - Venom Toxin HV1A (ick peptid) zůstává do značné míry neporušený při 75 stupních, při pH 1 a v přítomnosti silných proteáz; Když jsou disulfidy sníženy, dramaticky klesá jeho stabilita. Jinými slovy, Fold ICK významně zvyšuje tepelnou, chemickou a proteolytickou stabilitu těchto peptidů.

Aplikace

Peptidy ICK mají slibné aplikace v terapeutice a zemědělství. Mnoho luštěnin - odvozených ick peptidů (např. PA1B - Členové rodiny a sójové leginsulinové varianty, jako je aglycin, vglycin, iglycin) prokazují glukózu -} snižující účinky: Výsledek insulinového signalizace a funkce, které jsou snižující s níživou krví, a buňky, které se snižují. V zemědělství mohou peptidy ICK sloužit jako silné bioinsekticidy; Například, P Cyklotidy a další peptidy ICK také vykazují široké antimikrobiální a protirakovinové aktivity, což naznačuje potenciál jako nové anti -infekční a protirakovinové látky.

Reprezentativní peptidy ICK

PA1B (hravý albumin 1 podjednotka B): 37 - AA peptid se třemi disulfidy (ick fott) ze semen hrachu. Jedná se o orálně aktivní insekticidní toxin, vysoce silný proti zrna Weevils a komárům vázáním hmyzu střeva V-atPase.

Aglycin: 37-AA, 6-Cys peptid (tři disulfidy) ze sóji. Také známý jako „leginsulin“, aglycin napodobuje aktivitu inzulínu. Orální aglycin snižuje glukózu v krvi v diabetických modelech zlepšením signalizace inzulínu a odolává trávení žaludečními a střevními proteázami.

Vglycin: ICK peptid se vysoce podobný aglycinu, odvozený od sóji/hrášku. Vykazuje podobný inzulín - jako účinky, zlepšuje signalizaci inzulínového receptoru a toleranci glukózy.

Iglycin, dglycin: Ostatní PA1B - jako peptidy ze sóji v rodině Leginsulin. Ukazují také inzulín - mimetické bioaktivity, regulují metabolismus glukózy a chrání buňku -.

- Astratide AM1: A 6 - Cys Cystin-bohatý peptid z léčivé rostlinyAstragalus membranaceus, s vysokou sekvenční identitou k PA1B. AM1 je insekticidní (cytotoxické buňky SF9 pro hmyz) a výrazně snižuje sekreci inzulínu u myší pankreatiky - buňky, což ukazuje na její roli v homeostáze glukózy.

Vlastní disulfid - Bondová cyklizace služeb syntézy peptidů

Disulfide - Bohaté cyklické peptidy přinesly velký zájem o vývoj peptidu - terapeutik založených na jejich výjimečné stabilitě vůči chemickému, enzymatickému nebo tepelnému útoku. Rutinně syntetizujeme jednotlivé, dvojité a více disulfidové mosty na peptidech s velmi vysokou čistotou.

Kontaktujte nás nasales@biorunstar.comDiskutovat o vašem vlastním disulfidu - vazby cyklizace projektu syntézy peptidů.

Reference

1. Chen, L.-F., Zhang, J.-F., Guo, Y.-N., et al. (2025). 抑制剂胱氨酸结模式多肽的降糖作用及机制. 生物化学与生物物理进展, 52 (1), 50–60. Doi: 10.16476/j.pibb.2024.0208.

2. Ji, X., Nielsen, Al, & Heinis, C. (2024). Cyklické peptidy pro vývoj léčiv.Angewandte Chemie International Edition, 63 (3), E202308251. Doi: 10.1002/ANIE.202308251.

3. Hellinger, R., Muratspahić, E., Devi, S., a kol. (2021). Důležitost strukturálního motivu cyklického cystinového uzlu pro imunosupresivní účinky cyklotidů.ACS Chemical Biology, 16 (11), 2373–2386. Doi: 10.1021/acschembio.1c00530

4. Tam, JP, Nguyen, GKT, Loo, S., et al. (2018). Ginsentides: Cysteine ​​- a glycine - bohaté peptidy z rodiny ženšenů s neobvyklým disulfidovým připojením.Vědecké zprávy, 8, 16201. Doi: 10.1038/s41598-018-34559-w

5. Dun, XP, Wang, JH, Chen, L., et al. (2007). Aktivita rostlinného peptidu aglycinu v savčích systémech.FEBS Journal, 274 (3), 751–759. Doi: 10.1111/j.1742-4658.2006.05622.

6. Lu, J., Zeng, Y., Hou, W., et al. (2012). Sójový peptid aglycin reguluje homeostázu glukózy u diabetických myší typu 2 cestou IR/IRS1.Journal of Nutritional Biochemistry, 23 (11), 1449–1457. Doi: 10.1016/j.jnutbio.2011.09.003

7. Jiang, H., Feng, J., Du, Z., a kol. (2014). Orální podávání sójového peptidu vglycinu normalizuje glukózu nalačno a obnovuje zhoršenou funkci pankreatu u potkanů ​​diabetiky typu 2.Journal of Nutritional Biochemistry, 25 (9), 954–963. Doi: 10.1016/j.jnutbio.2014.04.013.

8. Wu, Y., Zhao, R., Li, M., a kol. (2022). Nový sójový peptid Iglycin zlepšuje inzulínovou rezistenci na vysokou - tukovou dietu - krmený myší C57BL/6J a diferencoval 3T3L1 adipocyty se zlepšením signalizace inzulínu a mitochondriální funkce.Food Science & Human Wellness, 11 (6), 1565–1572. Doi: 10.1016/j.fshw.2022.04.004.

9. Zhao, H., Dan, P., Xi, J., a kol. (2023). Nový sójový polypeptid dglycin zmírňuje aterosklerózu u apolipoprotein E - deficitní myší.International Journal of Biological Macromolecules, 251, 126347. Doi: 10,016/j.ijbiomac.2023.126347.

10. Dutta, B., Loo, S., Kam, A., a kol. (2023). Plant - odvozená buňka - Penetrace Microprotein - Astratid AM1 cíluje Akt signalizaci a zmírňuje inzulínovou rezistenci.Vědy buněčného a molekulárního života, 80 (10), 293. doi: 10,1007/s00018-023-04778-3.

11. Li, Cy, Rehm, FBH, Yap, K., et al. (2022). Peptidy cystinových uzlů s laditelnou aktivitou a mechanismem.Angewandte Chemie International Edition, 61 (19), E202200951. Doi: 10.1002/ANIE.202200951.