Disulfide - siklisasi ikatan peptida dan struktur ick

PENDAHULUAN PRINSIP

Siklisasi ikatan disulfida antara sistein menghubungkan dua residu Cys melalui ikatan S -S untuk membentuk loop tertutup. Peptida Inhibitor Cystine Knot (ICK) adalah kelas peptida siklik yang ditandai oleh tiga ikatan disulfida yang membentuk "simpul sistin". Secara khusus, dua disulfida (dan segmen backbone intervensi mereka) membentuk cincin, dan benang disulfida ketiga melalui cincin ini untuk membuat topologi yang saling terkait. Keluarga ICK mencakup banyak peptida dan homolog siklisasi mereka (siklotida), yang menunjukkan beragam bioaktivitas dan berfungsi sebagai perancah untuk merancang obat baru atau biopestisida.

Mekanisme stabilitas

Skema di atas menggambarkan struktur siklotida (Kalata B1) dengan tiga ikatan disulfida (kuning) membentuk simpul sistin. Topologi yang saling bertautan ini menciptakan-inti hidrofobik yang padat, menjadikan peptida ICK sangat tahan terhadap panas, pH ekstrem, dan degradasi proteolitik. Misalnya, racun laba-laba-Hv1a (peptida ICK) sebagian besar tetap utuh pada suhu 75 derajat , pada pH 1, dan dengan adanya protease yang kuat; stabilitasnya turun drastis ketika disulfida berkurang. Dengan kata lain, lipatan ICK secara signifikan meningkatkan stabilitas termal, kimia, dan proteolitik peptida ini.

Aplikasi

Peptida ICK memiliki aplikasi yang menjanjikan dalam bidang terapi dan pertanian. Banyak peptida ICK yang berasal dari kacang-kacangan (misalnya anggota keluarga PA1b-dan varian leginsulin kedelai seperti aglisin, vglisin, iglisin) menunjukkan efek penurunan glukosa-: pemberian oral meningkatkan sinyal insulin dan -fungsi sel, sehingga menurunkan glukosa darah. Di bidang pertanian, peptida ICK dapat berfungsi sebagai bioinsektisida yang ampuh; misalnya, PA1b sangat beracun bagi kumbang biji-bijian dan nyamuk jika tertelan secara oral. Siklotida dan peptida ICK lainnya juga menunjukkan aktivitas antimikroba dan antikanker yang luas, sehingga menunjukkan potensi sebagai agen anti-infeksi dan antikanker baru.

Peptida ICK Perwakilan

PA1B (Pea Albumin 1 Subunit B): A 37 - aa peptida dengan tiga disulfid (lipatan ick) dari biji kacang polong. Ini adalah toksin insektisida yang aktif secara oral, sangat kuat terhadap kumbang biji-bijian dan nyamuk dengan mengikat usus serangga V-ATPase.

Aglycin: A 37-AA, peptida 6-cys (tiga disulfida) dari kedelai. Juga dikenal sebagai "leginsulin," aglikin meniru aktivitas insulin. Aglikin oral menurunkan glukosa darah dalam model diabetes dengan meningkatkan pensinyalan insulin, dan itu menolak pencernaan oleh protease lambung dan usus.

Vglycin: Peptida ick yang sangat mirip dengan aglikin, berasal dari kedelai/kacang polong. Ini menunjukkan efek seperti insulin - yang serupa, meningkatkan pensinyalan reseptor insulin dan toleransi glukosa.

Iglycin, Dglycin: Pa1b - lainnya seperti peptida dari kedelai dalam keluarga leginsulin. Mereka juga menunjukkan insulin - bioaktivitas mimetik, mengatur metabolisme glukosa dan melindungi - sel.

- astratide am1: a 6 - cys peptida kaya sistin dari tanaman obatAstragalus membranaceus, dengan identitas urutan tinggi ke PA1B. AM1 adalah insektisida (sitotoksik ke sel SF9 serangga) dan secara nyata mengurangi sekresi insulin pada sel pankreas tikus -, yang menunjukkan perannya dalam homeostasis glukosa.

Disulfida Khusus-Layanan Siklisasi Ikatan Sintesis Peptida

Disulfide - peptida siklik yang kaya telah menghasilkan minat besar dalam pengembangan peptida - terapi berbasis karena stabilitas luar biasa terhadap serangan kimia, enzimatik, atau termal. Kami secara rutin mensintesis jembatan disulfida tunggal, ganda dan berganda pada peptida dengan hasil kemurnian yang sangat tinggi.

Hubungi kami disales@biorunstar.comUntuk membahas disulfida khusus Anda - siklisasi ikatan dari proyek sintesis peptida.

References

1. Chen, L.-F., Zhang, J.-F., Guo, Y.-N., et al. (2025). 抑制剂胱氨酸结模式多肽的降糖作用及机制. 生物化学与生物物理进展, 52 (1), 50–60. Doi: 10.16476/j.pibb.2024.0208.

2. Ji, X., Nielsen, AL, & Heinis, C. (2024). Peptida siklik untuk pengembangan obat.Angewandte Chemie International Edition, 63 (3), E202308251. Doi: 10.1002/anie.202308251.

3. Hellinger, R., Muratspahić, E., Devi, S., et al. (2021). Pentingnya motif struktural simpul siklik siklik untuk efek imunosupresif siklotida.Biologi Kimia ACS, 16 (11), 2373–2386. Doi: 10.1021/acschembio.1c00530

4. Tam, JP, Nguyen, GKT, Loo, S., et al. (2018). Ginsentides: cysteine ​​- dan glycine - peptida kaya dari keluarga ginseng dengan konektivitas disulfida yang tidak biasa.Laporan Ilmiah, 8, 16201. Doi: 10.1038/s41598-018-34559-w

5. Dun, XP, Wang, JH, Chen, L., et al. (2007). Aktivitas aglikin peptida tanaman dalam sistem mamalia.Jurnal Febs, 274 (3), 751–759. Doi: 10.1111/j.1742-4658.2006.05622.

6. Lu, J., Zeng, Y., Hou, W., et al. (2012). Aglikin peptida kedelai mengatur homeostasis glukosa pada tikus diabetes tipe 2 melalui jalur IR/IRS1.Jurnal Biokimia Nutrisi, 23 (11), 1449–1457. Doi: 10.1016/j.jnutbio.2011.09.003

7. Jiang, H., Feng, J., Du, Z., et al. (2014). Pemberian oral kedelai peptida Vglycin menormalkan glukosa puasa dan mengembalikan gangguan fungsi pankreas pada tikus Wistar diabetes tipe 2.Jurnal Biokimia Gizi, 25 (9), 954–963. Doi: 10.1016/j.jnutbio.2014.04.013.

8. Wu, Y., Zhao, R., Li, M., et al. (2022). Peptida kedelai novel iglycin memperbaiki resistensi insulin dari diet tinggi - tinggi - Fed C57BL/6J tikus dan adiposit 3T3L1 yang dibedakan dengan peningkatan pensinyalan insulin dan fungsi mitokondria.Ilmu Makanan & Kesehatan Manusia, 11 (6), 1565–1572. Doi: 10.1016/j.fshw.2022.04.004.

9. Zhao, H., Dan, P., Xi, J., et al. (2023). Novel kedelai polipeptida dglycin mengurangi aterosklerosis pada apolipoprotein e - tikus yang kekurangan.Jurnal Internasional Makromolekul Biologis, 251, 126347. Doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.126347.

10. Dutta, B., Loo, S., Kam, A., et al. (2023). Plant - sel turunan - menembus microprotein - Astratide AM1 menargetkan AKT Signaling dan mengurangi resistensi insulin.Ilmu kehidupan seluler dan molekuler, 80 (10), 293. Doi: 10.1007/s00018-023-04778-3.

11. Li, Cy, Rehm, FBH, Yap, K., et al. (2022). Peptida knot sistin dengan aktivitas dan mekanisme yang dapat ditentukan.Angewandte Chemie International Edition, 61 (19), E202200951. Doi: 10.1002/anie.202200951.