Nó de cistina - Cystine knot

Domínio de nó de cistina
PDB 1hcn EBI.jpg
Estrutura da gonadotrofina coriônica humana.
Identificadores
Símbolo Cys_knot
Pfam PF00007
Clã Pfam CL0079
InterPro IPR006208
SCOP2 1hcn / SCOPe / SUPFAM

Um nó de cistina é um motivo estrutural de proteína contendo três pontes dissulfeto (formadas a partir de pares de resíduos de cisteína ). As seções de polipeptídeo que ocorrem entre dois deles formam uma alça através da qual passa uma terceira ligação dissulfeto, formando uma subestrutura de rotaxano . O motivo do nó de cistina estabiliza a estrutura da proteína e é conservado em proteínas em várias espécies. Existem três tipos de nó de cistina, que diferem na topologia das ligações dissulfeto:

O nó de cistina do fator de crescimento foi observado pela primeira vez na estrutura do fator de crescimento do nervo (NGF), resolvido por cristalografia de raios-X e publicado em 1991 por Tom Blundell na Nature . O GFCK está presente em quatro superfamílias. Estes incluem fator de crescimento do nervo, fator de crescimento transformador beta (TGF-β), fator de crescimento derivado de plaquetas e hormônios glicoproteicos, incluindo gonadotrofina coriônica humana . Estes estão estruturalmente relacionados devido à presença do motivo do nó de cistina, mas diferem na sequência. Todas as estruturas GFCK que foram determinadas são diméricas, mas seus modos de dimerização em diferentes classes são diferentes. A subfamília do fator de crescimento endotelial vascular , categorizada como parte da superfamília do fator de crescimento derivado das plaquetas, inclui proteínas que são fatores angiogênicos .

A presença do motivo do nó de cistina cíclico (CCK) foi descoberta quando os ciclotídeos foram isolados de várias famílias de plantas. O motivo CCK tem uma estrutura cíclica, folha beta de fita tripla e conformação de nó de cistina.

Novas proteínas estão sendo adicionadas à família do motivo do nó de cistina, também conhecida como proteínas do nó de cistina C-terminal (CTCK). Eles compartilham aproximadamente 90 resíduos de aminoácidos em suas regiões terminais C ricas em cisteína.

O nó de cistina do inibidor (ICK) é um motivo estrutural com uma folha beta antiparalela de fita tripla ligada por três ligações dissulfeto, formando um núcleo com nós. O motivo ICK pode ser encontrado na categoria de filo , como animais e plantas. É freqüentemente encontrado em muitos peptídeos de veneno , como os de caracóis, aranhas e escorpiões. O peptídeo K-PVIIA, que contém um ICK, pode sofrer uma ciclização de estrutura enzimática bem-sucedida . A conectividade dissulfeto e o padrão de sequência comum do motivo ICK fornecem a estabilidade dos peptídeos que suportam a ciclização.

Implicações de drogas

A estabilidade e estrutura do motivo do nó de cistina implica possíveis aplicações no design de drogas . A ligação de hidrogênio entre as ligações dissulfeto do motivo e estruturas de folha beta dá origem a uma estabilização de estrutura altamente eficiente. Além disso, o tamanho do motivo é de aproximadamente 30 resíduos de aminoácidos. Essas duas características o tornam uma biomolécula atraente para ser usada na administração de drogas, pois exibe estabilidade térmica, estabilidade química e resistência proteolítica. As atividades biológicas dessas moléculas são parcialmente devidas ao arranjo único de intertravamento e à estrutura do peptídeo ciclizado que contém uma sequência conservada compartilhada entre as circulinas. Circulinas foram previamente identificadas em uma triagem para atividade anti-HIV. Estudos demonstraram que as proteínas do nó de cistina podem ser incubadas a temperaturas de 65 ° C ou colocadas em HCl 1 N / NaOH 1 N sem perda de integridade estrutural e funcional. Sua resistência a partir de proteases orais e algumas intestinais sugere um possível uso para administração oral. As possíveis aplicações futuras incluem o alívio da dor, bem como funções antivirais e antibacterianas.

Referências