Histidina (His, H)
La histidina es un aminoácido aromático con una cadena lateral de imidazol que puede alternar entre neutra y con carga positiva cerca del pH fisiológico. Se une a metales y es central en muchos sitios catalíticos y de reconocimiento de receptores.
Estructura y propiedades
La histidina tiene un anillo de imidazol, un heterociclo aromático de cinco miembros con dos nitrógenos. Su estado de protonación cambia cerca del pH fisiológico, por lo que la histidina puede actuar como donador o aceptor de protones y cambiar de carga ante pequeños cambios de pH. Esta propiedad la convierte en un residuo clave en los sitios activos de las enzimas y en los péptidos sensibles al pH. Los nitrógenos del imidazol también son excelentes ligandos para metales de transición como el cobre, el zinc y el níquel, la base de las etiquetas de afinidad de polihistidina. La histidina existe como dos tautómeros neutros según qué nitrógeno del anillo lleve el hidrógeno, lo que influye en cómo se une a los metales.
Función en los péptidos
La histidina es el primer residuo del GLP-1 nativo y de la semaglutida, y la región N-terminal es necesaria para la activación del receptor. En GHK-Cu, el imidazol de la histidina y los nitrógenos adyacentes del esqueleto coordinan el cobre. La histidina forma parte del núcleo de melanocortina His-Phe-Arg-Trp en Melanotan II y PT-141, y aparece en Semax. Los secretagogos de hormona de crecimiento como GHRP-6 y la ipamorelina también contienen histidina. Los péptidos antimicrobianos ricos en histidina usan una carga dependiente del pH para interactuar con las membranas, volviéndose más activos en condiciones ligeramente ácidas in vitro.
Estabilidad y análisis
La histidina se racemiza con más facilidad que la mayoría de los residuos durante el acoplamiento, porque el imidazol puede catalizar la eliminación del protón alfa; se requieren protección de la cadena lateral y una activación cuidadosa, y debe considerarse la pureza quiral en los péptidos que contienen His. La histidina es susceptible a la oxidación catalizada por metales, que forma 2-oxo-histidina y productos relacionados, y a la fotooxidación. Las trazas de metales en los tampones pueden unirse a la histidina y alterar el comportamiento en HPLC. En los complejos de cobre, el contenido de metal debe medirse por separado del péptido.
En los compuestos de PeptideWiki
Compuestos cuya secuencia contiene histidina, con el número de apariciones.
- Abaloparatida (3)
- Teriparatida (3)
- Afamelanotida (1)
- Calcitonina (de salmón) (1)
- Exenatida (1)
- GHK-Cu (1)
- GHRP-6 (1)
- Gonadorelina (1)
- Ipamorelin (1)
- Melanotan II (1)
- PT-141 (bremelanotida) (1)
- Pramlintida (1)
- Semax (1)
- Setmelanotida (1)
- Triptorelina (1)
- VIP (péptido intestinal vasoactivo) (1)
Preguntas frecuentes
¿Por qué la carga de la histidina depende del pH?
El anillo de imidazol gana o pierde un protón a un pH cercano al de las células y la sangre. Por lo tanto, pequeños cambios de pH, como los de los endosomas o el tejido inflamado, determinan si la histidina es mayoritariamente neutra o tiene carga positiva. Los péptidos y las proteínas aprovechan esto para la catálisis, la interacción con membranas desencadenada por pH y la unión dependiente del pH. El punto exacto de protonación varía con el entorno local, por lo que difiere entre posiciones de un mismo péptido.
¿Cómo se une la histidina al cobre en GHK-Cu?
En GHK-Cu, el cobre está sujeto por el nitrógeno del imidazol de la histidina junto con la amina N-terminal libre de la glicina y un nitrógeno amida desprotonado del esqueleto situado entre ambos. Ligandos adicionales, por ejemplo de un segundo péptido o del solvente, pueden completar la esfera de coordinación. La unión es lo bastante fuerte para que GHK forme un complejo definido, pero la proporción cobre-péptido debe verificarse analíticamente.
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