Asparagina (Asn, N)
La asparagina es un aminoácido polar sin carga con una amida en la cadena lateral. Es común en giros y sitios de glicosilación, y es el residuo más propenso a la desamidación en los péptidos.
Estructura y propiedades
La asparagina tiene una cadena lateral corta que termina en un grupo carboxamida. La amida es polar y sin carga, y actúa como donador y aceptor de puentes de hidrógeno, por lo que la asparagina es hidrofílica y suele encontrarse en la superficie de las proteínas. Como la cadena lateral es corta, su amida puede formar puentes de hidrógeno con el esqueleto peptídico, lo que ayuda a la asparagina a cerrar hélices y estabilizar giros cerrados. En las proteínas, la asparagina dentro del secuón Asn-X-Ser/Thr (donde X no es prolina) es el sitio de unión de los glicanos N-ligados. La asparagina es la contraparte amida del ácido aspártico, y la conversión entre ambos por desamidación es una de las vías de degradación más importantes en la química de péptidos.
Función en los péptidos
La asparagina se encuentra con frecuencia en posiciones de giro y en los extremos N-terminales de las hélices, donde su cadena lateral satisface puentes de hidrógeno del esqueleto. En péptidos bioactivos cortos, a menudo contribuye al reconocimiento del receptor mediante puentes de hidrógeno más que por contacto hidrofóbico. Kisspeptin-10 contiene dos asparaginas en su secuencia Tyr-Asn-Trp-Asn-Ser-Phe-Gly-Leu-Arg-Phe-NH2, y la asparagina aparece en muchas secuencias hormonales y antimicrobianas más largas. Los diseñadores a veces reemplazan la asparagina por glutamina u otro residuo para reducir el riesgo de desamidación, aunque esto puede cambiar la actividad cuando la cadena lateral amida contribuye directamente a la unión.
Estabilidad y análisis
La principal preocupación es la desamidación. El nitrógeno del esqueleto del residuo siguiente ataca la amida de la cadena lateral para formar una succinimida, que se hidroliza a una mezcla de aspartato e isoaspartato. La reacción es más rápida cuando la asparagina va seguida de glicina o serina, y se acelera a pH neutro a básico y a mayor temperatura. Los productos difieren en masa en aproximadamente un dalton y a menudo eluyen cerca del compuesto original en HPLC. En la síntesis, la asparagina no protegida puede deshidratarse a un nitrilo, por lo que la protección de la cadena lateral con tritilo es estándar.
En los compuestos de PeptideWiki
Compuestos cuya secuencia contiene asparagina, con el número de apariciones.
- Pramlintida (6)
- Teriparatida (3)
- VIP (péptido intestinal vasoactivo) (3)
- Calcitonina (de salmón) (2)
- IGF-1 LR3 (2)
- Kisspeptina-10 (2)
- Tesamorelina (2)
- ARA-290 (cibinetida) (1)
- Exenatida (1)
- LL-37 (1)
- Oxitocina (1)
- Sermorelina (1)
- Timosina α1 (1)
- Timosina β4 (1)
Preguntas frecuentes
¿Qué es la desamidación de la asparagina?
La desamidación es la pérdida no enzimática del nitrógeno amida de la cadena lateral, que convierte la asparagina en aspartato o isoaspartato a través de un intermediario cíclico de succinimida. Añade una carga negativa y, en el caso del isoaspartato, inserta un carbono adicional en el esqueleto. Es una de las principales causas de inestabilidad química en productos peptídicos y proteicos, especialmente en solución a pH neutro o básico, y se monitorea mediante HPLC y espectrometría de masas de alta resolución.
¿Qué secuencias se desamidan más rápido?
Asn-Gly es el motivo más lábil, porque la ausencia de cadena lateral en la glicina permite que el nitrógeno del esqueleto alcance fácilmente la amida de la asparagina. Asn-Ser, Asn-Ala y Asn-His también se desamidan con relativa rapidez. La estructura local importa: las asparaginas fijadas en hélices rígidas o enterradas en regiones plegadas reaccionan más lentamente que las de segmentos flexibles y expuestos. Almacenar los péptidos liofilizados y en frío, y evitar tiempos prolongados en tampones neutros o básicos, limita la reacción.
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