Glutamina (Gln, Q)
La glutamina es un aminoácido polar sin carga con una amida en la cadena lateral. Se desamida más lentamente que la asparagina, pero en el extremo N-terminal se cicla fácilmente a piroglutamato.
Estructura y propiedades
La glutamina tiene una cadena lateral de dos grupos metileno que termina en una carboxamida. La amida es polar y sin carga, dona y acepta puentes de hidrógeno, y hace que la glutamina sea hidrofílica y común en la superficie de las proteínas. Su cadena más larga le da más flexibilidad que a la asparagina y una mayor preferencia por la estructura helicoidal. Las cadenas laterales de glutamina pueden formar redes de puentes de hidrógeno entre sí, razón por la cual los tramos largos de poliglutamina tienden a agregarse en estructuras de tipo amiloide. En bioquímica, las cadenas laterales de glutamina también son sustratos de las transglutaminasas, que las entrecruzan con la lisina.
Función en los péptidos
La glutamina aparece en todas las secuencias hormonales y antimicrobianas, a menudo en regiones helicoidales donde aporta puentes de hidrógeno y solubilidad. Muchas hormonas peptídicas naturales comienzan con piroglutamato formado a partir de una glutamina N-terminal, entre ellas la hormona liberadora de tirotropina y la hormona liberadora de gonadotropina, y el extremo ciclado las protege de las aminopeptidasas. El GLP-1 nativo contiene glutamina en su secuencia, y LL-37 incluye glutamina en su hélice anfipática. Los diseñadores pueden reemplazar la glutamina por glutamato u otros residuos para reducir la heterogeneidad química, o iniciar deliberadamente una secuencia con piroglutamato para obtener un extremo N-terminal uniforme y protegido.
Estabilidad y análisis
Una glutamina N-terminal se cicla espontáneamente a piroglutamato con pérdida de amoníaco, una reacción favorecida por el calor y por condiciones ligeramente ácidas o neutras. El producto pierde una carga positiva, desplaza la retención en HPLC y bloquea la secuenciación de Edman. La glutamina interna se desamida a glutamato a través de una glutarimida de seis miembros, pero mucho más lentamente que la asparagina. En la síntesis, la protección de la cadena lateral con tritilo mejora la solubilidad y evita la formación de nitrilos. En la espectrometría de masas debe verificarse la pequeña pérdida de masa característica del piroglutamato.
En los compuestos de PeptideWiki
Compuestos cuya secuencia contiene glutamina, con el número de apariciones.
- Tesamorelina (5)
- CJC-1295 (3)
- Timosina β4 (3)
- Abaloparatida (2)
- Calcitonina (de salmón) (2)
- IGF-1 LR3 (2)
- Sermorelina (2)
- Teriparatida (2)
- AOD-9604 (1)
- ARA-290 (cibinetida) (1)
- Argireline (acetyl hexapeptide-8) (1)
- Exenatida (1)
- LL-37 (1)
- Larazotida (1)
- MOTS-c (1)
- Oxitocina (1)
- Pramlintida (1)
- Snap-8 (1)
- TB-500 (1)
- VIP (péptido intestinal vasoactivo) (1)
Preguntas frecuentes
¿Qué es el piroglutamato?
El piroglutamato (pGlu) es una lactama cíclica que se forma cuando la amina libre de una glutamina o un glutamato N-terminal ataca su propia cadena lateral. A partir de la glutamina, la reacción libera amoníaco; a partir del glutamato, libera agua. El residuo ciclado no tiene amina N-terminal libre, por lo que resiste a las aminopeptidasas y no reacciona en la secuenciación de Edman. Puede ser deliberado, como en varias hormonas naturales, o una impureza no deseada en péptidos sintéticos.
¿La glutamina se desamida como la asparagina?
Sí, pero mucho más lentamente. La asparagina se desamida a través de una succinimida de cinco miembros, que se forma con facilidad. La glutamina debe formar una glutarimida de seis miembros, menos favorecida, por lo que la desamidación de la glutamina interna suele ser menor en las escalas de tiempo típicas de laboratorio. La reacción específica de la glutamina más relevante en los péptidos sintéticos es la formación de piroglutamato cuando la glutamina se encuentra en el extremo N-terminal.
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