Ligado de péptidos por acoplamiento aminonitrílico quimioselectivo en agua

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• El origen de los estudios biológicos
• Química sintética

Sus antecedentes:

• La formación de enlaces amídicos es crucial en química y biología, pero los métodos para la ligadura de péptidos alfa en el agua son limitados.
• La evolución de la vida sugiere que los péptidos y las reacciones dependientes del azufre precedieron a la síntesis de proteínas basadas en ARN.
• No se ha demostrado un mecanismo robusto para la formación de tioester aminoacílico, clave para la síntesis temprana de péptidos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método químico para la ligadura de péptidos alfa en agua.
• Para utilizar moléculas prebióticamente plausibles para la síntesis de péptidos.
• Para crear un método de ligadura que tolere los 20 aminoácidos proteinogénicos.

Principales métodos:

• Se desarrolló una reacción de ligadura alfa-aminonitril quimioselectiva.
• Se utiliza sulfuro de hidrógeno, tioacetato y ferricianuro o cianoacetileno.
• Se investigó el papel de la reactividad del alfa-aminonitril, la pKa y la N-acilación en la ligadura de péptidos.

Principales resultados:

• Se ha logrado la formación de péptidos alfa de alto rendimiento en agua.
• Se ha demostrado la selectividad para el acoplamiento alfa-aminonitril.
• Tolerancia demostrada para los 20 residuos de aminoácidos proteinogénicos.
• Identificó la N-acilación como un factor clave para la estabilización del producto y la activación del precursor.

Conclusiones:

• La ligadura alfa-aminonitril desarrollada es un método robusto y compatible con el agua para sintetizar péptidos alfa.
• Este método apoya la hipótesis de que las ligaduras de péptidos dependientes del tioester precedieron a la síntesis de proteínas dependientes del ARN.
• Los nitriles cortos de péptido N-acil se proponen como sustratos plausibles en la evolución química temprana.