Proteólisis
La proteólisis designa el conjunto de reacciones enzimáticas que hidrolizan los enlaces peptídicos entre aminoácidos y fragmentan progresivamente una proteína o un péptido en fragmentos más pequeños, hasta llegar a los aminoácidos libres. Es una de las vías fundamentales de la fisiología molecular: digestión de los alimentos, recambio proteico celular, maduración de las hormonas peptídicas, regulación de las vías de señalización, apoptosis, inmunidad, remodelado tisular.
La proteólisis está catalizada por proteasas, clasificadas según su mecanismo catalítico (proteasas de serina, de cisteína, aspárticas, metaloproteasas, proteasas de treonina) y su modo de acción (endopeptidasas, que cortan en mitad de la cadena; exopeptidasas, que cortan en los extremos N- o C-terminales). En condiciones fisiológicas humanas coexisten varios cientos de proteasas que cooperan en cascadas complejas: proteasas digestivas (tripsina, quimotripsina, pepsina), proteasas plasmáticas (trombina, plasmina, cascada del complemento), proteasas intracelulares (caspasas de la apoptosis, proteasoma 26S), proteasas de membrana (ACE, DPP-4, neprilisina).
Para un péptido de investigación, la proteólisis es a la vez un reto y un objeto de estudio. Reto: en medios biológicos (suero, plasma, lisado celular, tejidos), los péptidos nativos sin protección tienen por lo general una semivida de segundos a minutos. La DPP-4 escinde el GLP-1 nativo en 1-2 minutos y la neprilisina degrada los péptidos natriuréticos en 5-10 minutos. Esta vulnerabilidad obliga a diseñar análogos resistentes o a utilizar inhibidores de proteasas durante la experimentación.
Objeto de estudio: la proteólisis controlada es una herramienta analítica fundamental. La digestión tríptica en proteómica corta las proteínas en péptidos de tamaño óptimo para su identificación por MS/MS. El análisis de aminoácidos mediante hidrólisis total (6N HCl, 110°C, 24h) cuantifica la composición. Los estudios de estabilidad in vitro en medios biológicos (suero humano, plasma murino, homogeneizado tisular) miden la velocidad de degradación de un péptido candidato y orientan el diseño de análogos.
En la investigación con péptidos RUO, documentar la resistencia de un péptido a la proteólisis es un parámetro central: condiciona la reproducibilidad experimental, la validez de los estudios farmacocinéticos in vivo y la pertinencia de las curvas dosis-respuesta in vitro.