Acetilación
La acetilación es una modificación postraduccional que consiste en unir un grupo acetilo (-COCH₃) a un péptido, normalmente en la amina N-terminal libre (α-acetilación) o en la amina de la cadena lateral de una lisina (ε-acetilación). En los mamíferos está catalizada por diversas acetiltransferasas (NAT, HAT) que utilizan el acetil-coenzima A como donador de acetilo, y puede revertirse mediante desacetilasas (HDAC, sirtuinas).
Desde el punto de vista funcional, la acetilación desempeña varios papeles críticos en la biología de los péptidos. (1) Protección N-terminal: al bloquear la amina libre, hace que el péptido resista a las aminopeptidasas, incluida la temible DPP-4. La acetilación N-terminal prolonga la semivida plasmática en un orden de magnitud. (2) Modulación de la actividad: algunos péptidos nativos son acetilados por el organismo para activar o regular su función (la α-MSH es un derivado acetilado de la ACTH). (3) Regulación de la cromatina: la acetilación de las colas de las histonas regula la expresión génica global.
En la investigación con péptidos, la acetilación N-terminal es una estrategia de síntesis habitual para estabilizar secuencias vulnerables. Se obtiene al final de la SPPS acoplando anhídrido acético a la α-amina libre del último residuo N-terminal, antes de la escisión de la resina. El sobrecoste es mínimo y la ganancia de estabilidad, a menudo espectacular.
Varios péptidos comercializados como RUO aprovechan esta modificación: el fragmento acetilado de TB-500 (Ac-Leu-Lys-Lys-Thr-Glu-Thr-Gln), el Ac-SDKP (serilaspartil-lisil-prolina, péptido regulador de la hematopoyesis) y ciertos análogos de la α-MSH. La presencia del acetilo modifica la masa molecular en +42 Da respecto a la forma libre, una firma fácilmente verificable por LC-MS durante el control de calidad.
Un COA de péptido debe indicar siempre si el producto está acetilado (anotado "Ac-" delante del nombre) y aportar la masa MS correspondiente. Confundir la forma libre y la acetilada es un error clásico que puede invalidar protocolos de farmacología comparativa.
La acetilación es una modificación postraduccional reversible catalizada por las histona acetiltransferasas (HAT) y eliminada por las histona desacetilasas (HDAC), que regula la cromatina (acetilación de las lisinas 9, 14, 27 de H3 y de las lisinas 5, 8, 12, 16 de H4) y la actividad de proteínas (p53, tubulina, factores de transcripción). En un péptido sintético, la acetilación se incorpora químicamente durante la SPPS mediante reacción con anhídrido acético (Ac2O) en presencia de DIEA sobre la resina antes de la escisión, o mediante el acoplamiento de un acetil-aminoácido preactivado (p. ej., Ac-Gly-OH).
En farmacología peptídica, la acetilación N-terminal sirve principalmente para: (1) bloquear las aminopeptidasas séricas que degradan los péptidos nativos desde el extremo amino, lo que prolonga de forma significativa la semivida in vivo; (2) imitar el estado postraduccional nativo de ciertos péptidos endógenos (timosina β-4 N-acetilada, Ac-SDKP); (3) enmascarar la amina libre para evitar interacciones parásitas en los ensayos bioquímicos; (4) facilitar el paso a través de las membranas al aumentar la lipofilia. La acetilación aumenta la masa molecular en 42.01 Da (adición de -COCH3 en sustitución de un H), fácilmente detectable por ESI-HRMS y utilizada como control de reacción.