miniatura|dereita|A β-alanina é un exemplo de β-aminoácido. O grupo amino non está unido ao carbono α senón ao β, o cal neste caso é un grupo metileno. miniatura|Carbonos α, β e γ despois dun grupo carboxilo (neste caso do ácido butírico). Os beta-péptidos (β-péptidos) son péptidos derivados de β-aminoácidos, nos cales o grupo amino está unido ao carbono β (é dicir, o carbono que está a dous átomos de carbono de distancia do grupo carboxilato). O β-aminoácido parental é a β-alanina (H2NCH2CH2CO2H), unha substancia natural, pero a maioría dos exemplos presentan substituíntes en lugar dun ou máis enlaces C-H. Os β-péptidos xeralmente non aparecen na natureza. Están explorándose antibióticos baseados en β-péptidos como un xeito de evadir a resistencia a antibióticos. Os estudos iniciais neste campo publicáronos en 1996 os grupos de Dieter Seebach e de Samuel Gellman.
Estrutura Como os β-aminoácidos teñen dous carbonos dispoñibles para a substitución, teñen catro sitios para que se una o grupo do residuo orgánico (incluída a quiralidade; a diferenza dos dous que teñen os α-aminoácidos). En consecuencia, existen dous grandes tipos de β-aminoácidos que difiren no carbono ao cal está unido o residuo: os que teñen o residuo orgánico (R) despois do grupo amino denomínanse β3 e os que o teñen despois do grupo carbonilo denomínanse β2. Un β-péptido pode constar de aminoácidos dun só destes tipos (β2-péptidos e β3-péptidos), ou ter unha combinación de ambos os dous. Ademais, un β-aminoácido pode formar un anel usando ambos os sitios e tamén ser incorporado a un péptido.
400px|centro
Síntese Os β-aminoácidos poden prepararse por moitas rutas, incluíndo algunhas baseados na síntese de Arndt-Eistert.
Estrutura secundaria
Como os seus esqueletos moleculares son máis longos que os dos péptidos normais, os β-péptidos forman estruturas secundarias dispares. Os substituíntes alquilo tanto nas posicións α coma nas β nun β-aminoácido favorecen a conformación gauche no enlace entre o carbono α e o β. Isto tamén afecta a estabilidade termodinámica da estrutura.
Informouse de moitos tipos de estruturas helicoidais consistentes en β-péptidos. Estes tipos de conformación distínguense polo número de átomos do anel de enlaces de hidróxeno que se forma en solución; informouse de hélices de 8 átomos no anel, hélices de 10 átomos, de 12, de 14, e de 10/12. En xeral, os β-péptidos forman unha hélice máis estable que os α-péptidos.
Potencial clínico Os β-péptidos son estables contra a degradación proteolítica in vitro e in vivo, o cal é unha potencial vantaxe sobre os péptidos naturais. Os β-péptidos foron usados para imitar antibióticos baseados en péptidos naturais como as magaininas, que son moi potentes pero difíciles de usar como medicamentos porque son degradados por encimas proteolíticos.
Exemplos de β-aminoácidos Existen β-aminoácidos cunha ampla variedade de substituíntes. Noméanse por analoxía cos α-aminoácidos biolóxicos. Os seguintes atópanse na natureza: β-alanina, β-leucina, β-lisina, β-arxinina, β-glutamato, β-glutamina, β-fenilalanina e β-tirosina. Deles, a β-alanina atópase en mamíferos e é incorporada ao ácido pantoténico (vitamina B5), un nutriente esencial. Dous α-aminoácidos son tamén estruturalmente β-aminoácidos: ácido aspártico e asparaxina. As microcistinas son unha clase de compostos que conteñen un residuo β-isoaspartil (é dicir, un ácido aspártico enlazado polo seu beta-carboxilo).
Notas
Véxase tamén Outros artigos Peptidomimético
Categoría:Péptidos