Proteasa
Una proteasa (o peptidasa) es una enzima que cataliza la hidrólisis de los enlaces peptídicos entre dos aminoácidos. Estas enzimas desempeñan un papel central en la digestión, la regulación de las vías de señalización, la apoptosis, el remodelado tisular y el recambio de los péptidos bioactivos — todas ellas dimensiones críticas para comprender la farmacocinética y la estabilidad metabólica de los péptidos de investigación.
La clasificación MEROPS distingue siete grandes clases según el residuo catalítico: proteasas de serina (tripsina, quimotripsina, elastasa, trombina), proteasas de cisteína (papaína, caspasas, catepsinas B/L), proteasas aspárticas (pepsina, renina, BACE-1), metaloproteasas (MMPs, ACE, neprilisina, DPP-4 en algunas acepciones), proteasas de treonina (proteasoma), proteasas glutámicas y proteasas de asparagina.
Dos subcategorías funcionales completan el panorama: las endopeptidasas cortan en mitad de la cadena y las exopeptidasas eliminan residuos de los extremos (aminopeptidasas en el extremo N-terminal, carboxipeptidasas en el extremo C-terminal).
En el caso de los péptidos de investigación del catálogo, la proteasa más temida es la DPP-4 (dipeptidil peptidasa 4): escinde los dipéptidos N-terminales de numerosos péptidos reguladores (el GLP-1 nativo se escinde en menos de 2 minutos, GIP, sustancia P, NPY). Los análogos resistentes a la DPP-4 (semaglutide, liraglutide, tirzepatide, retatrutide) se diseñaron mediante sustitución de aminoácidos o modificaciones químicas para bloquear esta escisión. La neprilisina (endopeptidasa neutra) también degrada los péptidos natriuréticos, las encefalinas y la amilina. Las MMPs remodelan las matrices extracelulares.
Comprender qué proteasa actúa sobre qué péptido permite elegir el inhibidor adecuado, modelizar la semivida in vitro, interpretar los resultados de incubación en suero y anticipar la estabilidad metabólica esperada. Es un requisito previo de todo protocolo riguroso de investigación con péptidos, ya se trate de péptidos nativos o de análogos modificados.
Las proteasas (o peptidasas) constituyen la mayor familia de enzimas catalogada: la base de datos MEROPS recoge más de 3500 entradas clasificadas en 9 tipos catalíticos según su mecanismo (serina S, cisteína C, aspartil A, glutamil G, treonina T, metaloproteasa M, asparagina N, mixto P, desconocido U). Sus funciones biológicas son universales: digestión (pepsina, tripsina, quimotripsina), coagulación (trombina, factores Xa/IXa), activación hormonal (renina, enzima convertidora de angiotensina ACE), apoptosis (caspasas), señalización celular (proproteína convertasa PC1/PC3), degradación proteasómica (complejo 26S), remodelado de la matriz (MMPs).
En la investigación con péptidos predominan dos aspectos: la susceptibilidad del péptido de investigación a las proteasas fisiológicas (que determina la semivida in vivo) y las estrategias de estabilización (sustituciones por D-aminoácidos, Aib, α-metilación, enlace amida modificado, N-metilación, ciclación, acilación C20, unión a la albúmina). La DPP-4 (dipeptidil peptidasa 4) es la proteasa sérica más documentada en farmacología peptídica: escinde los dipéptidos N-terminales Xaa-Pro y Xaa-Ala y degrada rápidamente el GLP-1, el GIP y la GHRH nativos. Los péptidos de investigación modernos (tirzepatide, semaglutide, CJC-1295) llevan sustituciones por Aib o D-Ala en la posición 2 para bloquear esta degradación.