Dipéptido, oligopéptido, polipéptido, proteína. El vocabulario de longitud parece una clasificación y se comporta como un conjunto de costumbres. Saber dónde las convenciones son firmes y dónde son laxas evita leer precisión en una palabra que no la lleva.
Residuo, no aminoácido
Lo primero que la terminología acierta merece decirse. Una cadena se cuenta en residuos, y un residuo es lo que queda de un aminoácido después de formarse el enlace: la molécula libre menos el agua que retira la condensación. Un tripéptido contiene tres residuos, que no es lo mismo que contener tres aminoácidos.
La distinción es aritmética tanto como pedante. Un residuo pesa unos dieciocho menos que el aminoácido del que vino, así que contar el equivocado desvía un cálculo de peso molecular en dieciocho por posición.
Los prefijos de conteo
Las cadenas cortas llevan prefijos numéricos griegos: dipéptido para dos residuos, tripéptido para tres, tetrapéptido para cuatro, y así. Son inequívocos, y las convenciones de nomenclatura de aminoácidos y péptidos las fija formalmente la comisión conjunta de IUPAC e IUB. (Referencia: IUPAC-IUB, 1984)
Pasados unos diez, los prefijos dejan de ser útiles y toman el relevo dos palabras más vagas. Oligopéptido describe una cadena corta, por convención hasta unos diez o veinte residuos. Polipéptido describe una larga. Ninguna tiene una frontera que nadie haga cumplir.
Códigos de una y de tres letras
Las secuencias se escriben de dos maneras. El código de tres letras deletrea cada residuo con una abreviatura, Gly-His-Lys, y el de una letra lo comprime a GHK. Las secuencias cortas suelen aparecer en forma de tres letras porque se lee en voz alta sin ambigüedad; las largas, en una letra, porque la versión de tres se vuelve inmanejable.
Los códigos de una letra no son todos iniciales, porque varios residuos empiezan por la misma letra y solo uno puede quedársela. Por eso el triptófano es W y la asparagina es N. Un nombre de compuesto construido con códigos de una letra, como lo es GHK-Cu, está citando una secuencia y no abreviando una palabra más larga.
Residuos fuera del set estándar
La química no se limita a los veinte residuos que usa la biología, y una secuencia sintética puede contener unidades que no tienen código de una letra. Esas aparecen en forma de tres letras con sus propias abreviaturas, y los residuos en configuración D se marcan como tales porque la imagen especular es un compuesto distinto con masa idéntica.
Una secuencia escrita con esos residuos es por tanto más larga de enunciar y más informativa. Nuestra nota sobre la ipamorelina cubre un pentapéptido en el que tres de los cinco residuos quedan fuera del set estándar.
Dónde acaba el péptido y empieza la proteína
La convención habitual pone la raya alrededor de cincuenta residuos. Ahí no ocurre nada químico. El mismo enlace une el residuo cincuenta y uno que unió el dos, y una cadena no adquiere una propiedad nueva por cruzar una cuenta.
Lo que cambia a lo largo de ese rango es el comportamiento. Las cadenas cortas tienden a quedarse flexibles en disolución, mientras que las largas tienen suficientes interacciones internas para sostener un plegamiento estable. La convención es un marcador aproximado de ese cambio, y se aplica sin consistencia: la misma molécula es un péptido en un artículo y una proteína pequeña en el siguiente. Nuestra nota sobre aminoácidos, péptidos y proteínas cubre la distinción de fondo.
Dirección y numeración
Una secuencia se escribe y se numera del extremo amino al carboxilo. El residuo 1 es el del extremo amino. No es decoración arbitraria: leer una secuencia al revés produce una molécula distinta que, en la mayoría de los casos, tiene exactamente la misma masa, así que la dirección es parte de la identidad y una medición de masa no detecta el error.
La síntesis química corre al revés, construyendo del extremo carboxilo hacia el amino, que es lo contrario de como trabaja un ribosoma. La numeración sigue a la secuencia, no al orden de ensamblaje.
Notación de fragmentos
Las hormonas cortadas de un precursor más largo llevan un rango numérico que indica qué parte del padre son. Una notación como 7-36 significa los residuos siete a treinta y seis en la numeración del precursor, y una misma hormona puede existir como más de un fragmento.
A veces sigue un sufijo, casi siempre para marcar que la cadena termina en amida y no en ácido libre. Ese final cambia la fórmula y la masa en torno a un dalton, así que la notación está citando algo medible. Nuestra nota sobre las incretinas cubre un caso donde esto importa.
La numeración del precursor además sobrevive al corte. Un fragmento conserva los números que tenía en el padre, así que su primer residuo rara vez es el residuo 1, y dos artículos que describen la misma molécula pueden parecer discrepar cuando uno numera desde el precursor y el otro desde el fragmento.
Palabras que describen forma, no longitud
Algunos términos que aparecen en la misma frase que una longitud describen otra cosa. Cíclico dice que la cadena está cerrada en anillo, lo que cambia la masa por el agua perdida al cerrarla; ver péptidos cíclicos y lineales. Ramificado dice que una cadena lateral lleva otra cadena. Ninguno es una longitud.
Conjugado es otra palabra de esa categoría. Dice que algo va unido a la cadena, un ácido graso o un marcador, sin decir dónde ni cuánto, y la unión cambia la masa en lo que pese.
Peptidomimético va más lejos y describe algo que no es un péptido en absoluto, construido para presentar una forma parecida sin el mismo esqueleto.
Por qué esto llega a una especificación
Una especificación que dice tripéptido está indicando la cuenta, lo que fija el rango de masa esperado y dice algo de cómo se fabricó el material. Una cadena de tres residuos son tres ciclos de acoplamiento; una de cuarenta son cuarenta, con proporcionalmente más ocasiones para una secuencia de deleción que un método de pureza tiene luego que resolver.
El vocabulario describe la molécula. Lo que hay en el vial sale de las mediciones del certificado de análisis y de un lote que puedes comprobar.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre un residuo y un aminoácido?
Un residuo es lo que queda de un aminoácido tras formarse el enlace peptídico, es decir la molécula libre menos un agua. Un residuo pesa por tanto unos dieciocho menos, y las longitudes de cadena se cuentan en residuos.
¿Qué significan dipéptido, oligopéptido y polipéptido?
Dipéptido y tripéptido dan cuentas exactas de dos y tres residuos. Oligopéptido significa cadena corta, por convención hasta unos diez o veinte, y polipéptido significa cadena larga. Los dos últimos no tienen frontera impuesta.
¿Dónde está la raya entre péptido y proteína?
Por convención alrededor de cincuenta residuos, aunque ahí no ocurre nada químico. Lo que cambia en ese rango es si la cadena tiene suficientes interacciones internas para sostener un plegamiento estable, y la convención se aplica sin consistencia.
¿En qué dirección se escribe una secuencia?
Del extremo amino al carboxilo, con el residuo 1 en el extremo amino. Leerla al revés da una molécula distinta que normalmente tiene la misma masa, así que la dirección es parte de la identidad y la masa no detecta el error.
¿Qué significa una notación como 7-36?
Que el péptido son los residuos siete a treinta y seis de un precursor más largo, en la numeración del precursor. Suele seguir un sufijo para marcar una amida en el extremo carboxilo, que cambia la masa en torno a un dalton.
¿Cíclico es un término de longitud?
No. Describe forma: la cadena está cerrada en anillo, lo que cambia la masa por el agua perdida al cerrarla. Ramificado y peptidomimético describen igualmente estructura y no longitud.
Referencias
- IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (1984). Nomenclature and symbolism for amino acids and peptides. Biochemical Journal, 219(2), 345-373.
- Merrifield, R.B. (1963). Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide. Journal of the American Chemical Society, 85(14), 2149-2154.
- Senko, M.W., Beu, S.C., & McLafferty, F.W. (1995). Determination of monoisotopic masses and ion populations for large biomolecules from resolved isotopic distributions. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 6(4), 229-233.
- White, C.J., & Yudin, A.K. (2011). Contemporary strategies for peptide macrocyclization. Nature Chemistry, 3, 509-524.