A. Pepscan
H. Geysen y sus colegas desarrollaron un nuevo método, "Pepscan", para sintetizar pequeños
péptidos¹ (los péptidos son pequeños polímeros o cadenas de aminoácidos). La idea era
construir una pequeña pieza plástica a modo de varilla, para su reutilización repetidas veces
en, por ejemplo, pruebas serológicas (estas pequeñas piezas pueden comprarse, por ejemplo,
en paquetes de 96, para ser montadas en un pequeño soporte plástico). Una de sus aplicaciones
más importantes es el mapeado lineal de centros de unión.
Aquí tiene una imagen que describe esquemáticamente el método Pepscan. Será mostrada con
Display si su sistema tiene una versión de WB INFERIOR a la 3.0 o con MultiView en caso
contrario: por alguna razón, la primera opción sólo funciona si este fichero guía se ha
invocado directamente (o sea, desde fuera del programa SeqGen).
¹ Geysen et al: Use of peptide synthesis to probe viral antigens for epitopes to a
resolution of a single amino acid. Proc Natl Acad Sci 81: 3998-4002, 1984)
B. Centros de unión
El centro de unión ('epitope') es la parte de un antígeno que induce específicamente la
inmunorespuesta. Frecuentemente, es una determinada área en alguna proteína estructural o
funcional de un virus (bacteria, hongo,...). Habitualmente hay algunos de éstos en un
antígeno y hay multitud de antígenos en un microbio.
C. Mapeado de centros de unión
El mapeado de los centros de unión ('epitope mapping') consiste en buscar estos centros en
un antígeno. El método Pepscan es capaz de encontrar los de las células-B como por ejemplo
las partes de la proteína que controlan la formación de anticuerpos. Debido a la corta
longitud de los péptidos (de 8 a 10 aminoácidos), sólo pueden encontrarse los centros de
unión lineales. Los no contiguos que se han formado por unión de proteínas en conformación
tridimensional deberían necesitar secuencias más largas.
Un ejemplo
Supongamos que la secuencia de aminoácidos de una proteína viral es A-C-D-E-F-G-H, donde
cada letra representa al aminoácido correspondiente (nomenclatura abreviada). Si se asume
que el centro de unión tiene cuatro aminoácidos de largo, 4 péptidos diferentes de 4
aminoácidos de longitud con un desplazamiento de 1 aminoácido se sintetizarán:
Después de la síntesis, las pequeñas piezas plásticas son incubadas con suero de pacientes
(muestras de sangre) recogidas de individuos que han padecido la enfermedad viral. Estos
pacientes han desarrollado anticuerpos contra las partículas virales, y algunos de los
anticuerpos se ha enlazado con la proteína mencionada, más exactamente en los centros de
unión. La unión se detecta con un anticuerpo secundario encontrándose las secciones de
la proteína buscadas. Estas pequeñas secciones pueden sintetizarse y emplearse, por ejemplo,
para diagnosticar enfermedades.
D. Antígeno
Un antígeno es cualquier estructura considerada hostil por nuestro sistema de inmunológica, y
como tal elemento hostil, es atacado por dicho sistema defensivo. Los antígenos pueden ser
fragmentos de bacterias, virus, hongos e incluso de nuestros propios tejidos.
E. Aminoácido (aa)
Los aminoácidos son pequeñas moléculas que tienen al menos un grupo carboxilo (-COOH) y otro
amino (-NH2). Debido a sus características químicas especiales éstos fácilmente se
polimerizan (o sea, se unen unos a otros) para crear pequeñas (péptidos) y (muy) largas
cadenas (las llamadas proteínas). Se puede decir que los aminoácidos son la base de la vida.
Internacionalmente se define como nomenclaturas estándar de los aminoácidos las abreviaturas
de un carácter (abreviada) y las de tres caracteres (extendida) para poder representar de
forma sencilla y compacta los péptidos y proteínas. Se conocen centenares de aminoácidos en
la actualidad, pero sólo 20 forman parte de las proteínas naturales. El fichero
config/NormalAcids.aa incluído en el paquete contiene las definiciones de estos aminoácidos:
| Abr. (1)
| Ext. (3)
| Nombre completo (español)
| (inglés)
|
| A |
Ala |
Alanina |
(Alanine) |
| C |
Cys |
Cisteína |
(Cysteine) |
| D |
Asp |
Ácido aspártico |
(Aspartic acid) |
| E |
Glu |
Ácido glutámico |
(Glutamic acid) |
| F |
Phe |
Fenilalanina |
(Phenylalanine) |
| G |
Gly |
Glicina [1] |
(Glycine) |
| H |
His |
Histidina |
(Histidine) |
| I |
Ile |
Isoleucina |
(Isoleucine) |
| K |
Lys |
Lisina |
(Lysine) |
| L |
Leu |
Leucina |
(Leucine) |
| M |
Met |
Metionina |
(Methionine) |
| N |
Asn |
Asparagina |
(Asparagine) |
| P |
Pro |
Prolina |
(Proline) |
| Q |
Gln |
Glutamina |
(Glutamine) |
| R |
Arg |
Arginina |
(Arginine) |
| S |
Ser |
Serina |
(Serine) |
| T |
Thr |
Treonina |
(Threonine) |
| V |
Val |
Valina |
(Valine) |
| W |
Trp |
Triptófano |
(Tryptophan) |
| Y |
Tyr |
Tirosina |
(Tyrosine) |
[1] También conocido como glicocola.
F. Un ejemplo
Aquí se explica como crear un péptido (fichero) con otros 94 péptidos. Los péptidos han
sido "cortados" a partir del inicio de la proteína, miden 10 aminoácidos de longitud y el
incremento ('desplazamiento' u 'offset') entre aminoácidos es de 3 aminoácidos.
1. Introduciendo la secuencia
La secuencia se ha obtenido de una base de datos de secuencias y ha sido transferida gracias
a CrossDOS desde PC a Amiga. La información de la cabecera y los números de posición han sido
eliminados con un editor de texto, y la secuencia restante ha sido copiada en el
portapapeles. La secuencia se ha pegado dentro del área (temporal) de edición de SeqGen.
2. Definiendo el formato
El formato de los ficheros de secuencias generados por el programa CSL es:
* Nº de péptidos diferentes
* Péptido nº 1 (símbología abreviada, sin separadores)
* Nº de péptidos nº 1 a sintetizar
* Péptido nº 2
* Nº de péptidos nº 2 a sintetizar
* ...
* Péptido nº "número de péptidos total"
* Nº a sintetizar
Así, las preferencias de formato elegidas son:
| * Cabecera |
('Header') |
: 94\n |
| * Formato |
('Format') |
: %s\n\1\n |
| * Pié |
('Footer') |
: |
| * Long. péptido |
('Peptide Length') |
: 10 |
| * Incr. |
('Offset') |
: 3 |
Fueron activadas las opciones "Abreviado" ('Short symbols') y "Sólo salida" ('Output only'),
mientras que la opción "Con Separador" ('Use separator') se desactivó.
| * Nº de péptidos |
: 94 |
| * desde número (nº de aminoácido) |
: 1 |
3. Creando el fichero del péptido
En el menú Proyecto, la opción Guardar con formato... fue seleccionada y se elegió un nombre
apropiado (ya sabe, por la limitación de 8+3 caracteres del MSDOS) para guardar el péptido.
El fichero se trasladó a un disco con formato de PC y el plan final de síntesis de péptido
CSL se creó utilizando el fichero generado como fuente para la síntesis BNET.
G. Tipos de fichero
SeqGen genera tres tipos de ficheros: ficheros secuencia, de aminoácidos y de preferencias.
Aquí encontrará más información sobre ellos.
1. Fichero secuencia
Este fichero contiene una secuencia guardada gracias a la opción de menú nombre de la tabla
de aminoácidos empleada cuando se generó el fichero. El nombre del fichero suele tener como
sufijo ".seq" como por ejemplo el fichero "ß-galactosidasa.seq".
2. Fichero de aminoácidos
Éste es una lista de aminoácidos con su simbología tanto abreviada como extendida: en el
archivo "NormalAcids.aa" se recogen los 20 aminoácidos que se pueden encontrar en las
proteínas naturales. El nombre de estos ficheros suele llevar como sufijo ".aa". Cuando
ejecute SeqGen, éste intentará cargar el fichero "config/Normalacids.aa", que debe
encontrarse en el directorio "config" situado en el directorio del programa.
3. Fichero de preferencias
Este fichero contiene información sobre sus preferencias de edición, preferencias de formato
y el tamaño y posición de la ventana de preferencias: suelen tener normalmente en el nombre
como sufijo ".prefs". Cuando se ejecuta SeqGen, éste intenta cargar el fichero
"config/SeqGen.prefs" (el directorio "config" debe encontrarse en el
directorio del programa). Las preferencias de la ventana se cargan sólo cuando se pone en
marcha SeqGen.
H. Anticuerpos
Los anticuerpos son proteínas producidas por los linfocitos B (respuesta inmune) ante la
presencia de un elemento extraño llamado antígeno (agente causante de la infección como
bacterias, virus, hongos). Por unión con el antígeno, ayudan a otras partes del sistema
inmunológico a destruir el microbio.
Los anticuerpos secundarios son anticuerpos contra anticuerpos (!), que han sido creados
para uso de laboratorio. Puede acoplarse a ellos algunos marcadores, como por ejemplo una
enzima que produzca algún tipo de coloración, y son empleados para detectar anticuerpos
humanos.