Colágeno tipo I, cadena alfa (98-110) (33-12-7) Propiedades físicas y químicas
Colágeno tipo I, cadena alfa (98-110)
Péptido sintético derivado del colágeno (residuos 98–110) proporcionado como fragmento liofilizado para desarrollo de ensayos, estudios enzimológicos e I+D de péptidos.
| Número CAS | 33-12-7 |
| Familia | Péptidos derivados del colágeno |
| Forma típica | Polvo liofilizado |
| Grados comunes | EP |
Colágeno tipo I, cadena alfa (98–110) es un fragmento de péptido sintético derivado de la región N-terminal de la cadena α del colágeno tipo I. Estructuralmente, es un péptido corto derivado del colágeno con un motivo Gly–X–Y característico de las secuencias de colágeno; la secuencia reportada es Gly–Leu–Hyp–Gly–Nle–Lys–Gly–His–Arg–Gly–Phe–Ser–Gly. La presencia de hidroxiprolina (Hyp) y un alto contenido de glicina son consistentes con la estructura local mimética del colágeno, mientras que la inclusión de residuos básicos (Lys, Arg, His) y un análogo hidrofóbico (norleucina, Nle) crean un patrón mixto de cadenas laterales polares-apolares que regulan tanto el reconocimiento enzimático como el comportamiento en medio acuoso.
Electrónicamente y fisicoquímicamente, este péptido es altamente polar y rico en enlaces de hidrógeno: los descriptores computados indican una gran área superficial polar topológica y numerosos donadores y aceptadores de enlaces de hidrógeno. El descriptor calculado de partición (XLogP) es fuertemente negativo, consistente con baja lipofilicidad y alta solubilidad en agua bajo condiciones acuosas típicas. El péptido es flexible (muchos enlaces rotatorios) y de tamaño y libertad conformacional suficiente para que la generación rutinaria de conformadores a pequeña escala molecular no sea factible; esta flexibilidad y el patrón denso de residuos polares también favorecen la interacción con enzimas procesadoras de colágeno y chaperonas más que la permeación pasiva a través de membranas.
Funcionalmente, esta secuencia se utiliza como sustrato sintético para la lisil hidroxilasa de protocollágeno humana en ensayos bioquímicos; se reportan variantes radiomarcadas (tritio) del péptido para estudios mecanísticos y enzimáticos, lo cual se refleja en el etiquetado isotópico mencionado en algunos lotes. Los atributos biofísicos del péptido y su papel como sustrato enzimático fundamentan su uso en estudios de modificaciones postraduccionales del colágeno y cinética enzimática. Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Resumen molecular
Peso molecular y composición
- Fórmula molecular: \(C_{57}H_{91}N_{19}O_{16}\).
- Peso molecular: 1302.5 (valor numérico reportado).
- Masa exacta / Masa monoisotópica: 1301.70556639 (valor numérico reportado).
- Conteo de átomos pesados: 92.
- Conteo de átomos isotópicos: 2.
- Secuencia (reportada): Gly-Leu-Hyp-Gly-Nle-Lys-Gly-His-Arg-Gly-Phe-Ser-Gly.
Estos valores indican un péptido de longitud media (masa molecular ~1.3 kDa) con una composición típica de fragmentos derivados del colágeno: residuos frecuentes de glicina, prolina hidroxilada, cadenas laterales básicas y una mezcla de cadenas laterales polares e hidrofóbicas. El conteo isotópico de dos corresponde a un etiquetado isotópico de laboratorio en algunas preparaciones.
Carga, polaridad y LogP
- Carga formal computada: \(0\).
- XLogP3-AA (computado): \(-5.1\).
- Área superficial polar topológica (TPSA): \(557\).
- Número de donadores de enlaces de hidrógeno: \(18\).
- Número de aceptadores de enlaces de hidrógeno: \(21\).
- Número de enlaces rotatorios: \(44\).
La carga formal computada de \(0\) refleja la especificación neutra usada para el cálculo de descriptores; sin embargo, la estructura primaria contiene múltiples cadenas laterales ionizables (Lys, Arg, His) además de los extremos N y C libres en preparaciones sintéticas típicas, por lo que la carga neta en fase solución depende del pH y suele ser positiva a pH fisiológico. La muy grande TPSA junto con el elevado número de donadores y aceptadores de enlaces de hidrógeno y el XLogP fuertemente negativo indican solubilidad acuosa dominante, polaridad pronunciada y baja permeabilidad pasiva a membranas. El alto número de enlaces rotatorios indica amplia libertad conformacional, relevante para plegamiento, reconocimiento enzimático y manejo analítico.
Clasificación bioquímica
Esta sustancia es un fragmento de péptido derivado del colágeno (residuos 98–110 de la cadena α del colágeno tipo I) y se clasifica funcionalmente como sustrato enzimático sintético para la lisil hidroxilasa de protocollágeno. Es una unidad péptidica lineal y covalentemente enlazada (conteo de unidades covalentemente enlazadas: 1) que contiene múltiples estereocentros definidos, consistentes con la estereoquímica de L-aminoácidos. La generación de conformadores para modelado tridimensional no es práctica con herramientas rutinarias para moléculas pequeñas debido al tamaño y flexibilidad conformacional del péptido; el modelado adecuado requiere métodos a nivel péptido/proteína.
Comportamiento químico
Estabilidad y degradación
Como péptido, el fragmento presenta el perfil general de estabilidad de péptidos lineales no protegidos: es químicamente lábil a exposición prolongada a ácidos o bases fuertes y susceptible a escisión hidrolítica bajo condiciones extremas de pH y temperatura. Enzimáticamente, se espera que sea sensible a la degradación proteolítica por endopeptidasas y exopeptidasas en matrices biológicas; la presencia de hidroxiprolina puede estabilizar localmente conformaciones tipo colágeno pero no confiere resistencia considerable a proteasas. La sustitución de norleucina (Nle) en lugar de metionina reduce la vulnerabilidad a oxidación sulfurosa comparado con análogos que contienen metionina. La alta polaridad y múltiples sitios de enlaces de hidrógeno favorecen la solvatación en agua y tampones acuosos; la agregación es poco probable a concentraciones típicas en ensayos, pero puede ocurrir a concentraciones muy elevadas o bajo condiciones que reduzcan la solvatación.
Hidrólisis y transformaciones
Las transformaciones químicas primarias son la escisión hidrolítica a aminoácidos componentes y fragmentos peptídicos. En condiciones biológicas, el péptido puede experimentar modificaciones enzimáticas relevantes para la bioquímica del colágeno, como la hidroxilación de lisina por las hidroxilasas lisil cuando se usa como sustrato in vitro. Otras transformaciones potenciales incluyen la desamidación de residuos Asn/Gln (de estar presentes), racemización bajo condiciones severas y, en material marcado, dilución o intercambio isotópico bajo condiciones redox fuertes. Dado que algunas preparaciones se suministran con marcado por tritio, el manejo isotópico y la estabilidad radiolítica deben considerarse durante almacenamiento y eliminación; el conteo reportado de átomos isotópicos es \(2\), indicando modificación isotópica en ciertas muestras.
Función biológica
Rol funcional y vías metabólicas
Este péptido funciona como sustrato sintético de la lisil hidroxilasa de protocollágeno, la enzima responsable de la hidroxilación postraduccional de residuos de lisina en el procollágeno. La hidroxilación de lisina es una modificación crítica en la biosíntesis de colágeno que influye en las vías subsecuentes de glicosilación y formación de enlaces cruzados, afectando así la formación de fibrillas y las propiedades mecánicas de la matriz extracelular. En ensayos bioquímicos, el péptido provee un sustrato mínimo definido para estudios cinéticos y mecanísticos de la actividad de la lisil hidroxilasa y puede usarse para mapear la especificidad enzimática y los efectos de inhibidores.
Contexto fisiológico y celular
Los residuos 98–110 provienen de la cadena α del colágeno I y reflejan motivos de secuencia encontrados durante la biosíntesis y el plegamiento del procollágeno en el retículo endoplásmico. In vivo, secuencias comparables forman parte de un dominio triple helicoidal mayor que interactúa con chaperonas moleculares y enzimas modificadoras; como fragmento corto, este péptido es principalmente útil como sonda para interacciones enzima–sustrato más que como mimético estructural de la hélice triple completa. En ensayos acelulares modela un entorno local de secuencia para la acción de la lisil hidroxilasa; en contextos celulares, la polipéptido de procollágeno de longitud completa y su ensamblaje en hélices triples determinan el procesamiento fisiológico.
Identificadores y sinónimos
Números de registro y códigos
- Número CAS: 33-12-7 (identificador de registro proporcionado).
- InChIKey: LZCXUJHSTWYBEA-FUYNMKNISA-N
- InChI: InChI=1S/C57H91N19O16/c1-4-5-14-38(70-45(80)26-67-51(86)39-22-35(78)25-64-39)53(88)74-36(15-9-10-17-58)49(84)65-28-47(82)72-41(21-34-24-62-31-69-34)55(90)75-37(16-11-18-63-57(60)61)50(85)66-27-46(81)71-40(20-33-12-7-6-8-13-33)54(89)76-43(30-77)52(87)68-29-48(83)92-56(91)42(19-32(2)3)73-44(79)23-59/h6-8,12-13,24,31-32,34-43,64,77-78H,4-5,9-11,14-23,25-30,58-59H2,1-3H3,(H,65,84)(H,66,85)(H,67,86)(H,68,87)(H,70,80)(H,71,81)(H,72,82)(H,73,79)(H,74,88)(H,75,90)(H,76,89)(H4,60,61,63)/t34?,35-,36+,37+,38+,39+,40+,41+,42+,43+/m1/s1/i10T,17T/t10?,17?,34?,35-,36+,37+,38+,39+,40+,41+,42+,43+
- SMILES: [3H]C(CCC@@HNC(=O)C@HNC(=O)CNC(=O)[C@@H]3CC@HO)C([3H])N
(Los identificadores anteriores se proporcionan tal como se reportan para esta sustancia.)
Sinónimos y nombres biológicos
- colágeno I, cadena alfa (98-110)
- Gly-Leu-Hyp-Gly-Nle-Lys-Gly-His-Arg-Gly-Phe-Ser-Gly
- Colágeno I, cadena alfa (98-110)
- Gly-leu-hyp-gly-nle-lys-gly-his-arg-gly-phe-ser-gly
- RefChem:918925
Estos nombres y descriptores de secuencia se utilizan indistintamente en contextos biológicos y bioquímicos para denotar el mismo fragmento peptídico y su representación abreviada común de la secuencia.
Resumen de seguridad y manejo
Manejo y almacenamiento de materiales bioquímicos
Este péptido es un reactivo bioquímico no volátil, soluble en agua. Se aplican principios generales de manejo seguro para péptidos y sustratos bioquímicos sintéticos: use equipo de protección personal adecuado (guantes, bata de laboratorio, protección ocular); evite la inhalación de polvos y el contacto con membranas mucosas; controle la generación de polvo durante la manipulación de material liofilizado. Almacene seco, protegido de la humedad y contaminación proteolítica; muchos laboratorios almacenan péptidos sintéticos liofilizados a baja temperatura y los reconstituyen inmediatamente antes de usar para minimizar degradación y ciclos de congelación–descongelación. Para variantes radiomarcadas (p. ej., material marcado con tritio) siga los procedimientos institucionales de seguridad radiológica y las normativas locales para almacenamiento, manejo y eliminación. Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Ficha de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
