Los péptidos no ribosómicos ( NRP ) son una clase de metabolitos secundarios de péptidos , generalmente producidos por microorganismos como bacterias y hongos . Los péptidos no ribosómicos también se encuentran en organismos superiores, como los nudibranquios , pero se cree que son producidos por bacterias dentro de estos organismos. [1] Si bien existe una amplia gama de péptidos que no son sintetizados por los ribosomas , el término péptido no ribosómico generalmente se refiere a un conjunto muy específico de estos, como se analiza en este artículo.
Los péptidos no ribosómicos son sintetizados por péptidosintetasas no ribosómicos que, a diferencia de los ribosomas , son independientes del ARN mensajero . Cada péptido sintetasa no ribosómico puede sintetizar solo un tipo de péptido. Los péptidos no ribosómicos a menudo tienen estructuras cíclicas y/o ramificadas, pueden contener aminoácidos no proteinogénicos , incluidos los D -aminoácidos, tienen modificaciones como grupos N -metilo y N -formilo, o están glicosilados , acilados , halogenados o hidroxilados .. A menudo se realiza la ciclación de aminoácidos contra el "esqueleto" peptídico, lo que da como resultado oxazolinas y tiazolinas ; estos pueden oxidarse o reducirse aún más. En ocasiones, la deshidratación se realiza sobre las serinas , dando como resultado la deshidroalanina . Esta es solo una muestra de las diversas manipulaciones y variaciones que pueden realizar los péptidos no ribosómicos. Los péptidos no ribosómicos son a menudo dímeros o trímeros de secuencias idénticas encadenadas o cicladas, o incluso ramificadas.
Los péptidos no ribosómicos son una familia muy diversa de productos naturales con una gama extremadamente amplia de actividades biológicas y propiedades farmacológicas. A menudo son toxinas, sideróforos o pigmentos . Los antibióticos peptídicos no ribosómicos , los citostáticos y los inmunosupresores se utilizan comercialmente.
Los péptidos no ribosómicos son sintetizados por una o más enzimas péptido sintetasa no ribosómica (NRPS) especializadas . Los genes NRPS para un determinado péptido generalmente se organizan en un operón en bacterias y en grupos de genes en eucariotas . Sin embargo, el primer NRP fúngico que se encontró fue la ciclosporina . Es sintetizado por un solo NRPS de 1.6MDa. [4] Las enzimas están organizadas en módulos que son responsables de la introducción de un aminoácido adicional. Cada módulo consta de varios dominios con funciones definidas, separados por regiones espaciadoras cortas de unos 15 aminoácidos. [5]
La biosíntesis de péptidos no ribosómicos comparte características con la biosíntesis de policétidos y ácidos grasos. Debido a estas similitudes estructurales y mecánicas, algunas péptido sintetasas no ribosomales contienen módulos de policétido sintasa para la inserción de subunidades derivadas de acetato o propionato en la cadena peptídica. [6]
Tenga en cuenta que hasta el 10 % de las NRPS bacterianas no se presentan como grandes proteínas modulares, sino como enzimas separadas. [6] Algunos módulos NRPS se desvían de la estructura de dominio estándar y se han descrito algunos dominios adicionales. También hay enzimas NRPS que sirven como andamio para otras modificaciones al sustrato para incorporar aminoácidos inusuales. [7]