Dipéptido

Un dipéptido es un compuesto orgánico derivado de dos aminoácidos . Los aminoácidos constituyentes pueden ser iguales o diferentes. Cuando son diferentes, son posibles dos isómeros del dipéptido, dependiendo de la secuencia. Varios dipéptidos son fisiológicamente importantes, y algunos son tanto fisiológicamente como comercialmente significativos. Un dipéptido bien conocido es el aspartamo , un edulcorante artificial . ^[1]

Los dipéptidos son sólidos blancos. Muchos son mucho más solubles en agua que los aminoácidos originales. ^[1] Por ejemplo, el dipéptido Ala-Gln tiene una solubilidad de 586 g/L, más de 10 veces la solubilidad de Gln (35 g/L). Los dipéptidos también pueden presentar diferentes estabilidades, por ejemplo, con respecto a la hidrólisis. Gln no resiste los procedimientos de esterilización, mientras que este dipéptido sí. Debido a que los dipéptidos son propensos a la hidrólisis, la alta solubilidad se aprovecha en infusiones, es decir, para proporcionar nutrición. ^[2]

Ejemplos

El aspartamo se produce comercialmente como edulcorante artificial.

Valor comercial

Aproximadamente seis dipéptidos son de interés comercial. ^[1]

El aspartamo ( N - L -α-aspartil- L -fenilalanina 1-metil éster) es un edulcorante artificial .
La carnosina ( beta -alanil- L -histidina) y la anserina ( beta -alanil- N -metil-histidina) se encuentran en concentraciones elevadas en los tejidos musculares y cerebrales y se utilizan en la medicina deportiva.
Acetilcarnosina , prevención de cataratas
Infusión de Ala-Gln y Gly-Tyr ^[2]
Val-Tyr, antihipertensivo

Otros dipéptidos

La homoanserina ( N- (4-aminobutiril) -L- histidina) es otro dipéptido identificado en el cerebro y los músculos de los mamíferos.
La difenilalanina es el componente básico más estudiado en la nanotecnología de péptidos.
La kiotorfina ( L -tirosil- L -arginina) es un dipéptido neuroactivo que desempeña un papel en la regulación del dolor en el cerebro.
La balenina [ja] (u ofidina) ( beta -alanil- N tau -metil histidina) se ha identificado en los músculos de varias especies de mamíferos (incluido el hombre) y el pollo .
La glorina ( éster etílico de N -propionil-γ- L -glutamil- L -ornitina-δ-lac) es un dipéptido quimiotáctico del moho mucilaginoso Polysphondylium violaceum .
La barettin (ciclo-[(6-bromo-8-en-triptófano)-arginina]) es un dipéptido cíclico de la esponja marina Geodia barretti .
Pseudoprolina
La dialanina se utiliza comúnmente como modelo en dinámica molecular .
Xenortides , aisladas de la bacteria Xenorhabdus nematophila

Producción

Dipéptidos sintéticos

Los dipéptidos se producen mediante el acoplamiento de aminoácidos. El grupo amino de un aminoácido se vuelve no nucleofílico (P en la ecuación) y el grupo de ácido carboxílico del segundo aminoácido se desactiva como su éster metílico. A continuación, los dos aminoácidos modificados se combinan en presencia de un agente de acoplamiento, lo que facilita la formación del enlace amida:

RCH(NHP)CO2H ₊ R'CH ₍ NH2 ₎ CO2CH3 _→ RCH ₍ NHP )C(O) NH (CHR' ) _CO2CH3 + _H2O

Posteriormente a esta reacción de acoplamiento, el grupo protector de amina P y el éster se convierten en amina libre y ácido carboxílico, respectivamente. ^[3]

En muchos aminoácidos, los grupos funcionales auxiliares están protegidos . La condensación de la amina y el ácido carboxílico para formar el enlace peptídico generalmente emplea agentes de acoplamiento para activar el ácido carboxílico. ^[4]

La síntesis de péptidos de azlactona de Bergmann es una síntesis orgánica clásica para la preparación de dipéptidos. ^[1]

Biosíntesis

Los dipéptidos se producen a partir de polipéptidos por la acción de la enzima hidrolasa dipeptidil peptidasa . ^[5] Las proteínas de la dieta se digieren en dipéptidos y aminoácidos, y los dipéptidos se absorben más rápidamente que los aminoácidos, porque su absorción implica un mecanismo separado. Los dipéptidos activan las células G que se encuentran en el estómago para secretar gastrina .

Dicetopiperazinas (dipéptidos cíclicos)

Las dicetopiperazinas son una clase especial de dipéptidos, que son cíclicos. Se forman como productos secundarios en la síntesis de péptidos. Muchas se han producido a partir de aminoácidos no canónicos. ^[7]

Referencias

^ abcd Yagasaki M, Hashimoto S (noviembre de 2008). "Síntesis y aplicación de dipéptidos; estado actual y perspectivas". Applied Microbiology and Biotechnology . 81 (1): 13–22. doi :10.1007/s00253-008-1590-3. PMID 18795289.
^ ab Fürst P, Pogan K, Stehle P (1997). "Dipéptidos de glutamina en nutrición clínica". Nutrición . 13 (7–8): 731–7. doi :10.1016/S0899-9007(97)83035-3. PMID 9263278.
^ Subirós-Funosas AE, Albericio F (2013). "Formación de enlaces peptídicos de baja epimerización con Oxyma Pure: preparación de ZL-Phg-Val-OMe". Organic Syntheses . 90 : 306. doi :10.15227/orgsyn.090.0306.
^ Suppo JS, de Figueiredo RM, Campagne JM (2015). "Síntesis de dipéptidos mediante α-aminoésteres activados". Organic Syntheses . 92 : 296–308. doi : 10.15227/orgsyn.092.0296 .
^ Steane R. "Hidrolisis de un dipéptido". BioTopics . Consultado el 28 de julio de 2014 .
^ Borthwick AD, Liddle J (enero de 2013). "Retosiban y epelsiban: antagonistas potentes y selectivos de la oxitocina disponibles por vía oral". En Domling A (ed.). Métodos y principios en química medicinal: interacciones proteína-proteína en el descubrimiento de fármacos . Weinheim: Wiley-VCH. págs. 225–256. ISBN 978-3-527-33107-9.
^ Borthwick AD (julio de 2012). "2,5-Diketopiperazinas: síntesis, reacciones, química medicinal y productos naturales bioactivos". Chemical Reviews . 112 (7): 3641–716. doi :10.1021/cr200398y. PMID 22575049.

Enlaces externos

Una introducción a los dipéptidos en PeptideGuide.

[Yagasaki-1] Yagasaki M, Hashimoto S (noviembre de 2008). "Síntesis y aplicación de dipéptidos; estado actual y perspectivas". Applied Microbiology and Biotechnology . 81 (1): 13–22. doi :10.1007/s00253-008-1590-3. PMID 18795289.

[Gln-2] Fürst P, Pogan K, Stehle P (1997). "Dipéptidos de glutamina en nutrición clínica". Nutrición . 13 (7–8): 731–7. doi :10.1016/S0899-9007(97)83035-3. PMID 9263278.

[3] Subirós-Funosas AE, Albericio F (2013). "Formación de enlaces peptídicos de baja epimerización con Oxyma Pure: preparación de ZL-Phg-Val-OMe". Organic Syntheses . 90 : 306. doi :10.15227/orgsyn.090.0306.

[4] Suppo JS, de Figueiredo RM, Campagne JM (2015). "Síntesis de dipéptidos mediante α-aminoésteres activados". Organic Syntheses . 92 : 296–308. doi : 10.15227/orgsyn.092.0296 .

[5] Steane R. "Hidrolisis de un dipéptido". BioTopics . Consultado el 28 de julio de 2014 .

[6] Borthwick AD, Liddle J (enero de 2013). "Retosiban y epelsiban: antagonistas potentes y selectivos de la oxitocina disponibles por vía oral". En Domling A (ed.). Métodos y principios en química medicinal: interacciones proteína-proteína en el descubrimiento de fármacos . Weinheim: Wiley-VCH. págs. 225–256. ISBN 978-3-527-33107-9.

[7] Borthwick AD (julio de 2012). "2,5-Diketopiperazinas: síntesis, reacciones, química medicinal y productos naturales bioactivos". Chemical Reviews . 112 (7): 3641–716. doi :10.1021/cr200398y. PMID 22575049.