Polipéptidos similares a elastina
Los polipéptidos similares a la elastina ( ELP ) son biopolímeros sintéticos con aplicaciones potenciales en los campos de la terapia del cáncer , el andamiaje de tejidos y la purificación de proteínas . Para la terapia del cáncer, la adición de grupos funcionales a los ELP puede permitirles conjugarse con fármacos citotóxicos. [1] Además, los ELP pueden funcionar como andamios poliméricos, que promueven la regeneración de tejidos. Esta capacidad de los ELP se ha estudiado particularmente en el contexto del crecimiento óseo. [2]Los ELP también se pueden diseñar para reconocer proteínas específicas en solución. La capacidad de los ELP para sufrir cambios morfológicos a ciertas temperaturas permite que las proteínas específicas que están unidas a los ELP se separen del resto de la solución mediante técnicas experimentales como la centrifugación. [3]
La estructura general de los ELP poliméricos es (VPGXG) n , donde la unidad monomérica es Val - Pro - Gly -X- Gly , y la "X" denota un aminoácido variable que puede tener consecuencias en las propiedades generales del ELP, como como la temperatura de transición (T t ). Específicamente, la hidrofilicidad o hidrofobicidad y la presencia o ausencia de una carga en el residuo huésped juegan un papel importante en la determinación de T t. Además, la solubilización del residuo huésped puede afectar la T t. La "n" indica el número de unidades monoméricas que comprenden el polímero. [4] [5] [6] [7]En general, estos polímeros son lineales por debajo de T t , pero se agregan en grupos esféricos por encima de T t. . [3]
Aunque diseñados y modificados en un entorno de laboratorio, los ELP comparten características estructurales con las proteínas intrínsecamente desordenadas (IDP) que se encuentran naturalmente en el cuerpo, como la tropoelastina , de la cual se les dio el nombre a los ELP. Las secuencias repetidas que se encuentran en el biopolímero dan a cada ELP una estructura distinta, así como influyen en la temperatura de solución crítica más baja (LCST), también conocida comúnmente como T t . Es a esta temperatura que los ELP se mueven de un estado lineal relativamente desordenado a un estado más densamente agregado y parcialmente ordenado. [7] Aunque se da como una temperatura única, T t, el proceso de cambio de fase ELP generalmente comienza y termina dentro de una temperatura rango de aproximadamente 2 ° C. Además, T tse altera mediante la adición de proteínas únicas a los ELP libres. [5]
La tropoelastina es una proteína, de 72 kDa de tamaño, que se une a través de enlaces cruzados para formar elastina en la matriz extracelular de la célula. El proceso de formación de enlaces cruzados está mediado por lisil oxidasa. [8] Una de las principales razones por las que la elastina puede soportar altos niveles de estrés en el cuerpo sin experimentar ninguna deformación física es que la tropoelastina subyacente contiene dominios que son altamente hidrófobos. Estos dominios hidrofóbicos, que consisten mayoritariamente en alanina, prolina, glicina y valina, tienden a la inestabilidad y al desorden, asegurando que la elastina no se bloquee en ninguna confirmación específica. Por lo tanto, los ELP que consisten en Val - Pro - Gly -X- Glylas unidades monoméricas, que se asemejan a los dominios hidrófobos repetitivos de tropoelastina, están muy desordenadas por debajo de su T t. Incluso por encima de su T t en su estado agregado, los ELP están ordenados solo parcialmente. Esto se debe al hecho de que los aminoácidos prolina y glicina están presentes en grandes cantidades en el ELP. La glicina, debido a la falta de una cadena lateral voluminosa, permite que el biopolímero sea flexible y la prolina previene la formación de enlaces de hidrógeno estables en la columna vertebral de ELP. Sin embargo, es importante señalar que ciertos segmentos del ELP pueden formar giros β instantáneos de tipo II, pero estos giros no son duraderos y no se parecen a las láminas β verdaderas cuando se comparan los cambios químicos de RMN. [7]
