Alanina (Ala, A)
La alanina es un aminoácido pequeño y no polar con una cadena lateral metilo. Es una fuerte formadora de hélices y la sustitución estándar en los estudios de barrido de alanina sobre la función de los péptidos.
Estructura y propiedades
La alanina tiene un único grupo metilo como cadena lateral, lo que la convierte en el aminoácido quiral más simple después de la glicina, que es aquiral. La cadena lateral es pequeña, no polar y químicamente inerte, por lo que no se ioniza ni participa en puentes de hidrógeno. Como el grupo metilo reduce la libertad conformacional sin añadir volumen estérico, la alanina favorece fuertemente la región alfa-helicoidal del espacio conformacional del esqueleto. Es moderadamente hidrofóbica y se tolera tanto en la superficie de las proteínas como en núcleos enterrados. Las proteínas naturales usan la forma L; la D-alanina se encuentra en las paredes celulares bacterianas y a veces se introduce en péptidos sintéticos para ralentizar la proteólisis o modificar la conformación.
Función en los péptidos
En el diseño de péptidos, la alanina es el residuo neutro por defecto. El barrido de alanina, en el que cada posición se reemplaza sucesivamente por alanina, es una forma estándar de identificar qué cadenas laterales contribuyen a la unión o a la actividad. La alanina estabiliza hélices en péptidos cortos y aparece con frecuencia en secuencias helicoidales antimicrobianas y de incretinas. Su pariente cercano, el ácido alfa-aminoisobutírico (Aib), añade un segundo grupo metilo: la semaglutida reemplaza la alanina nativa de la posición 8 (numeración de GLP-1) por Aib para resistir la escisión por la dipeptidil peptidasa-4, que elimina dipéptidos N-terminales que terminan en Ala o Pro. La alanina también está presente en Epitalon (Ala-Glu-Asp-Gly).
Estabilidad y análisis
La alanina plantea pocos problemas específicos. Su cadena lateral no se oxida, no se desamida ni se cicla, y la alanina se acopla con eficiencia en la síntesis en fase sólida. Los problemas analíticos suelen ser los de los residuos vecinos. Vale la pena señalar dos puntos: las series de alaninas pueden favorecer estructuras helicoidales o agregadas que ensanchan los picos de HPLC, y el isómero D no se distingue del isómero L por espectrometría de masas, por lo que la pureza quiral, cuando es relevante, requiere análisis quiral de aminoácidos o comparación con un estándar de referencia.
En los compuestos de PeptideWiki
Compuestos cuya secuencia contiene alanina, con el número de apariciones.
- IGF-1 LR3 (7)
- Tesamorelina (5)
- CJC-1295 (4)
- Pramlintida (3)
- Sermorelina (3)
- Timosina α1 (3)
- Abaloparatida (2)
- BPC-157 (2)
- DSIP (2)
- Exenatida (2)
- GHRP-2 (2)
- Humanina (2)
- Timosina β4 (2)
- VIP (péptido intestinal vasoactivo) (2)
- ARA-290 (cibinetida) (1)
- Epitalon (1)
- GHRP-6 (1)
- Setmelanotida (1)
- Snap-8 (1)
Preguntas frecuentes
¿Por qué se usa la alanina en el barrido de alanina?
La alanina elimina la cadena lateral más allá del carbono beta sin introducir nueva carga, volumen ni una flexibilidad inusual del esqueleto. Por eso, reemplazar un residuo por alanina indica aproximadamente lo que esa cadena lateral aportaba a la unión o a la actividad, dejando en gran medida intacta la conformación del esqueleto. La glicina añadiría flexibilidad y la prolina impondría restricciones rígidas, de modo que la alanina es el sustituto práctico más neutro para este tipo de mapeo.
¿Cuál es la diferencia entre la alanina y el Aib?
El Aib (ácido alfa-aminoisobutírico) tiene dos grupos metilo en el carbono alfa en lugar de un hidrógeno y un metilo. Es aquiral, promueve hélices con más fuerza que la alanina y resiste a muchas proteasas. No es uno de los veinte aminoácidos codificados genéticamente. Varios agonistas del receptor de GLP-1, entre ellos la semaglutida y la tirzepatida, usan Aib cerca del extremo N-terminal para bloquear la degradación por la dipeptidil peptidasa-4.
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