Colágeno I, cadeia alfa (98-110) (33-12-7) Propriedades Físicas e Químicas
Colágeno I, cadeia alfa (98-110)
Peptídeo sintético derivado do colágeno (resíduos 98–110) fornecido como fragmento liofilizado para desenvolvimento de ensaios, estudos enzimológicos e P&D de peptídeos.
| Número CAS | 33-12-7 |
| Família | Peptídeos derivados do colágeno |
| Forma Típica | Pó liofilizado |
| Grades Comuns | EP |
Colágeno I, cadeia alfa (98–110) é um fragmento peptídico sintético derivado da região N-terminal da cadeia α do colágeno tipo I. Estruturalmente, é um peptídeo curto derivado do colágeno com padrão Gly–X–Y característico das sequências de colágeno; a sequência reportada é Gly–Leu–Hyp–Gly–Nle–Lys–Gly–His–Arg–Gly–Phe–Ser–Gly. A presença de hidroxiprolina (Hyp) e alto conteúdo de glicina são condizentes com estrutura local mimética do colágeno, enquanto a inclusão de resíduos básicos (Lys, Arg, His) e um resíduo hidrofóbico substituto (norleucina, Nle) cria um padrão misto de cadeias laterais polares e apolares que rege tanto o reconhecimento enzimático quanto o comportamento em meio aquoso.
Eletronicamente e fisicoquimicamente, este peptídeo é altamente polar e rico em ligações de hidrogênio: descritores computados indicam uma área superficial polar topológica muito grande e numerosos doadores e aceitadores de ligações de hidrogênio. O descritor de partição calculado (XLogP) é fortemente negativo, consistente com baixa lipofilicidade e alta solubilidade em água sob condições aquosas típicas. O peptídeo é flexível (muitas ligações rotatórias) e de tamanho e liberdade conformacional suficientes para que a geração rotineira de conformadores de pequenas moléculas seja inviável; essa flexibilidade e o padrão denso de resíduos polares também favorecem interações com enzimas e chaperonas do processamento do colágeno em vez de permeação passiva pela membrana.
Funcionalmente, esta sequência é usada como substrato sintético para a lisil hidroxilase do protocolo de colágeno humano em ensaios bioquímicos; variantes radioativas (com trítio) do peptídeo são relatadas para estudos mecanísticos e enzimáticos, refletido na rotulagem isotópica observada em alguns materiais. Os atributos biofísicos do peptídeo e seu papel como substrato enzimático fundamentam sua aplicação em estudos de modificação pós-traducional do colágeno e cinética enzimática. As classes comerciais comuns reportadas para esta substância incluem: EP.
Visão Geral Molecular
Peso Molecular e Composição
- Fórmula molecular: \(C_{57}H_{91}N_{19}O_{16}\).
- Peso molecular: 1302.5 (valor numérico reportado).
- Massa exata / Massa monoisotópica: 1301.70556639 (valor numérico reportado).
- Contagem de átomos pesados: 92.
- Contagem de átomos isotópicos: 2.
- Sequência (reportada): Gly-Leu-Hyp-Gly-Nle-Lys-Gly-His-Arg-Gly-Phe-Ser-Gly.
Esses valores indicam um peptídeo de comprimento médio (massa molecular ~1,3 kDa) com composição típica de fragmentos derivados do colágeno: resíduos frequentes de glicina, prolina hidroxilada, cadeias laterais básicas e uma mistura de cadeias laterais polares e hidrofóbicas. A contagem isotópica indicada de dois está consistente com rotulagem isotópica laboratorial em algumas preparações.
Carga, Polaridade e LogP
- Carga formal computada: \(0\).
- XLogP3-AA (computado): \(-5.1\).
- Área de superfície polar topológica (TPSA): \(557\).
- Número de doadores de ligação de hidrogênio: \(18\).
- Número de aceitadores de ligação de hidrogênio: \(21\).
- Quantidade de ligações rotatórias: \(44\).
A carga formal computada de \(0\) reflete a especificação neutra usada para cálculo dos descritores; entretanto, a estrutura primária contém múltiplas cadeias laterais ionizáveis (Lys, Arg, His) além dos terminais N e C livres nas preparações sintéticas típicas, de modo que a carga líquida em solução depende do pH e geralmente será positiva em pH fisiológico. A TPSA muito grande, juntamente com os grandes números de doadores e aceitadores de ligações de hidrogênio e o XLogP fortemente negativo, indicam solubilidade aquosa dominante, polaridade pronunciada e baixa permeabilidade passiva à membrana. A alta quantidade de ligações rotatórias denota ampla liberdade conformacional, relevante para dobramento, reconhecimento enzimático e manuseio analítico.
Classificação Bioquímica
Esta substância é um fragmento peptídico derivado do colágeno (resíduos 98–110 da cadeia α do colágeno tipo I) e é classificada funcionalmente como substrato enzimático sintético para lisil hidroxilase do protocolo de colágeno. É uma unidade peptídica linear, covalentemente ligada (quantidade de unidades covalentemente ligadas: 1) e contém múltiplos centro estereogênicos definidos condizentes com estereoquímica de aminoácidos L. A geração de conformadores para modelagem tridimensional não é prática para ferramentas rotineiras de conformadores de pequenas moléculas devido ao tamanho e flexibilidade conformacional do peptídeo; modelagem adequada requer métodos em nível peptídico/proteico.
Comportamento Químico
Estabilidade e Degradação
Como peptídeo, o fragmento apresenta o perfil geral de estabilidade de peptídeos lineares não protegidos: é quimicamente lábil à exposição prolongada a ácidos ou bases fortes e está suscetível a clivagem hidrolítica sob pHs e temperaturas extremas. Enzimaticamente, espera-se que seja suscetível à degradação proteolítica por endopeptidases e exopeptidases em matrizes biológicas; a presença de hidroxiprolina pode estabilizar localmente conformações semelhantes às do colágeno, mas não confere resistência substancial a proteases. A substituição de norleucina (Nle) no lugar da metionina reduz a vulnerabilidade à oxidação do enxofre em comparação com análogos contendo metionina. Alta polaridade e múltiplos sítios de ligação por hidrogênio favorecem solvatação em água e tampões aquosos; agregação é improvável em concentrações típicas de ensaio, mas pode ocorrer em concentrações muito altas ou sob condições que reduzem a solvatação.
Hidrólise e Transformações
As transformações químicas primárias são clivagem hidrolítica em aminoácidos componentes e fragmentos peptídicos. Sob condições biológicas, o peptídeo pode sofrer modificações enzimáticas relevantes para a bioquímica do colágeno, como hidroxilação de lisina por lisil hidroxilases quando usado como substrato in vitro. Outras transformações potenciais incluem desaminação de resíduos Asn/Gln (se presentes), racemização sob condições agressivas e, para material rotulado, diluição isotópica ou troca sob condições fortemente redutoras/oxidantes. Como algumas preparações são fornecidas com rotulagem por trítio, o manuseio isotópico e a estabilidade radiolítica devem ser considerados durante armazenamento e descarte; a contagem isotópica reportada é \(2\), indicando modificação isotópica em certas amostras.
Papel Biológico
Função e Vias Metabólicas
Este peptídeo funciona como substrato sintético para a lisil hidroxilase do protocolo de colágeno, a enzima responsável pela hidroxilação pós-traducional dos resíduos de lisina no protocolo de colágeno. A hidroxilação da lisil é uma modificação crítica na biossíntese do colágeno que influencia as vias posteriores de glicosilação e entrecruzamento, afetando assim a formação de fibrilas e as propriedades mecânicas da matriz extracelular. Em ensaios bioquímicos, o peptídeo fornece um substrato mínimo definido para estudos cinéticos e mecanísticos da atividade da lisil hidroxilase e pode ser usado para mapear a especificidade da enzima e os efeitos de inibidores.
Contexto Fisiológico e Celular
Os resíduos 98–110 originam-se da cadeia α do colágeno I e refletem motivos de sequência encontrados durante a biossíntese e dobramento do procollágeno no retículo endoplasmático. In vivo, sequências comparáveis fazem parte de um domínio triplo-helicoidal maior que interage com chaperonas moleculares e enzimas modificadoras; como fragmento curto, este peptídeo é principalmente útil como uma sonda de interações enzima-substrato, em vez de como um mimético estrutural da hélice tripla completa. Em ensaios em sistema livre de células, modela um ambiente de sequência local para a ação da lisil hidroxilase; em contextos celulares, o polipeptídeo procollágeno integral e sua montagem em hélices triplas determinam o processamento fisiológico.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- Número CAS: 33-12-7 (identificador de registro fornecido).
- 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
(Os identificadores acima são fornecidos conforme relatado para esta substância.)
Sinônimos e Nomes Biológicos
- colágeno I, cadeia alfa (98-110)
- Gly-Leu-Hyp-Gly-Nle-Lys-Gly-His-Arg-Gly-Phe-Ser-Gly
- Colágeno I, cadeia alfa (98-110)
- Gly-leu-hyp-gly-nle-lys-gly-his-arg-gly-phe-ser-gly
- RefChem:918925
Estes nomes e descritores de sequência são usados intercambiavelmente em contextos biológicos e bioquímicos para designar o mesmo fragmento peptídico e sua representação sequencial abreviada comum.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Manuseio e Armazenamento de Materiais Bioquímicos
Este peptídeo é um reagente bioquímico não volátil e solúvel em água. Aplicam-se princípios gerais de manuseio seguro para peptídeos e substratos bioquímicos sintéticos: utilizar equipamento de proteção individual adequado (luvas, jaleco, proteção ocular); evitar inalação de pós e contato com mucosas; controlar a geração de poeira durante o manuseio do material liofilizado. Armazenar seco, protegido da umidade e contaminação proteolítica; muitos laboratórios armazenam peptídeos sintéticos liofilizados a baixa temperatura e reconstituem imediatamente antes do uso para minimizar a degradação e ciclos de congelamento e descongelamento. Para variantes radioativas (ex.: material marcado com trítio), seguir os procedimentos institucionais de segurança radiológica e regulamentações locais para armazenamento, manuseio e descarte. Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentações, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
