Nudo inhibidor de cistina


Un nudo de cistina inhibidor (también conocido como ICK o Knottin ) es un motivo estructural de proteína que contiene tres puentes disulfuro . Los nudos son uno de los tres pliegues del motivo del nudo de cistina; los otros nudos estrechamente relacionados son el nudo de cistina del factor de crecimiento (GFCK) y el nudo de cistina cíclica (CCK; ciclotida). [2] Los tipos incluyen a) mobius cíclico, b) brazalete cíclico, c) nudos inhibidores acíclicos. [3] Los motivos de nudos de cistina se encuentran con frecuencia en la naturaleza en una gran cantidad de plantas, animales y hongos y cumplen diversas funciones, desde la supresión del apetito hasta la actividad antifúngica. [4]

Junto con las secciones de polipéptido entre ellos, dos disulfuros forman un bucle a través del cual pasa el tercer enlace disulfuro (que une la 3ª y la 6ª cisteína en la secuencia), formando un nudo . El motivo es común en toxinas de invertebrados como las de arácnidos y moluscos . El motivo también se encuentra en algunas proteínas inhibidoras que se encuentran en las plantas, pero se cree que los motivos vegetales y animales son un producto de la evolución convergente . [5] El motivo ICK es una estructura de proteína muy estable que es resistente a la desnaturalización por calor y la proteólisis . [6]Los componentes del péptido CK de los venenos se dirigen a los canales iónicos activados por voltaje, pero los miembros de la familia también actúan como agentes antibacterianos y hemolíticos. [7] Las proteínas ICK vegetales son a menudo inhibidores de proteasa.

Los nudos tienen una alta estabilidad al pH, al calor y a las enzimas. Debido a su estabilidad y sus propiedades farmacodinámicas favorables, las knottins se están volviendo cada vez más populares como andamios de ingeniería de proteínas. Además, las knottins modificadas genéticamente se han mostrado muy prometedoras como agentes terapéuticos, de formación de imágenes y agentes dirigidos a la quimioterapia. [8]

El péptido de señalización de proteínas de mamífero Agouti y el péptido relacionado con Agouti son los únicos ejemplos de mamíferos conocidos de este motivo. Ambos son neuropéptidos involucrados en la señalización celular. El primero es responsable de la coloración del cabello (pelaje).

El motivo es similar al nudo cíclico de cistina o al ciclotido , pero carece de la ciclación de la estructura polipeptídica que está presente en la última familia. El nudo de cistina del factor de crecimiento (GFCK) comparte el motivo, pero su topología es tal que es el enlace entre el primer y el cuarto disulfuro el que se enhebra a través del bucle.


Arriba: esquema general de la estructura de un knottin. Un nudo macrocíclico está formado por el núcleo de hebras beta (flechas) y enlaces disulfuro (conexiones amarillas entre cisteínas numeradas). Las nudosas se diferencian de las GFCK por la conectividad de sus cisteínas. Abajo: La estructura general se ve fácilmente en esta estructura cristalina de EETI II tomada de la base de datos de proteínas (PDB: 2IT7).
MCh-1: un péptido de nudo de cistina inhibidor de plantas de Momordica charantia . Entrada de PDB 2m2q . [1]