Un proteolípido es una proteína unida covalentemente a moléculas lipídicas , que pueden ser ácidos grasos , isoprenoides o esteroles . El proceso de dicho enlace se conoce como lipidación de proteínas y cae en la categoría más amplia de acilación y modificación postraduccional . Los proteolípidos son abundantes en el tejido cerebral y también están presentes en muchos otros tejidos animales y vegetales. Son proteínas unidas covalentemente a cadenas de ácidos grasos, [1] a menudo otorgándoles una interfaz para interactuar con membranas biológicas . [2]No deben confundirse con las lipoproteínas , una especie de ensamblaje esférico formado por muchas moléculas de lípidos y algunas apolipoproteínas .
Según el tipo de ácido graso unido a la proteína, un proteolípido a menudo puede contener grupos miristoilo , palmitoilo o prenilo . Cada uno de estos grupos cumple diferentes funciones y tienen diferentes preferencias en cuanto a qué residuo de aminoácido se unen. Los procesos se denominan respectivamente miristoilación (generalmente en N-terminal Gly ), palmitoilación (a cisteína ) y prenilación (también a cisteína). A pesar de los nombres aparentemente específicos, la N-miristoilación y la S-palmitoilación también pueden involucrar algunos otros ácidos grasos, más comúnmente en plantas y proteolípidos virales. [2][3] El artículo sobre proteínas ancladas en lípidos tiene más información sobre estas clases canónicas.
Los péptidos lipidados son un tipo de péptido anfífilo que incorporan una o más cadenas de alquilo/lípido, unidas a un grupo de cabeza de péptido. Al igual que los péptidos anfífilos , se autoensamblan según el equilibrio hidrofílico/hidrofóbico, así como las interacciones entre las unidades peptídicas, que depende de la carga de los residuos de aminoácidos. [4] Los péptidos lipidados combinan las características estructurales de los tensioactivos anfifílicos con las funciones de los péptidos bioactivos y se sabe que se ensamblan en una variedad de nanoestructuras. [5] [6]
Debido a las propiedades deseables de los péptidos, tales como alta afinidad por el receptor y bioactividad , y baja toxicidad, el uso de péptidos en terapias (es decir, como terapias de péptidos ) tiene un gran potencial; demostrado por un mercado de rápido crecimiento con más de 100 medicamentos basados en péptidos aprobados. [7] Las desventajas son que los péptidos tienen baja biodisponibilidad y estabilidad oral. La lipidación como herramienta de modificación química en el desarrollo de agentes terapéuticos ha demostrado ser útil para superar estos problemas, con cuatro fármacos de péptidos lipidados actualmente aprobados para su uso en humanos y varios otros en ensayos clínicos. [8] Dos de los medicamentos aprobados son análogos de GLP-1 antidiabéticos de acción prolongada.liraglutida (Victoza®) e insulina detemir (Levemir®). Los otros dos son los antibióticos daptomicina y polimixina B.
Los péptidos lipidados también tienen aplicaciones en otras áreas, como el uso en la industria cosmética. [4] Un péptido lipidado comercialmente disponible, Matrixyl , se usa en cremas antiarrugas. Matrixyl es un pentapéptido y tiene la secuencia KTTKS, con una cadena lipídica de palmitoilo unida , que es capaz de estimular la producción de colágeno y fibronectina en los fibroblastos. [9] Varios estudios han mostrado resultados prometedores de palmitoil-KTTKS, y se ha descubierto que las formulaciones tópicas reducen significativamente las líneas finas y las arrugas, lo que ayuda a retrasar el proceso de envejecimiento de la piel. [10] El grupo de Hamley también llevó a cabo investigaciones de palmitoil-KTTKS y descubrió que se autoensambla en nanocintas en el rango de pH .3-7, además de estimular los fibroblastos dérmicos y corneales humanos de una manera dependiente de la concentración, lo que sugiere que la estimulación se produce por encima de la concentración crítica de agregación. [11]
Existen algunas formas más raras de acilación de proteínas que pueden no tener una función relacionada con la membrana. Incluyen la O-octanoilación de serina en la grelina , la O - palmitololeilación de la serina en proteínas Wnt y la O-palmitoilación en la histona H4 con LPCAT1 . Las proteínas Hedgehog están doblemente modificadas por (N-) palmitato y colesterol. Algunas ceramidas de la piel son proteolípidos. [2] El grupo amino de la lisina también puede ser miristoilado a través de un mecanismo poco conocido. [12]