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La estructura de la endorfina fue descrita por Ling, Burgus y Roger Guillemin [ISOLATION,

PRIMARY STRUCTURE, AND SYNTHESIS OF -ENDORPHIN AND -ENDORPHIN, TWO PEPTIDES OF

HYPOTHALAMIC-HYPOPHYSIAL ORIGIN WITH MORPHINOMIMETIC ACTIVITY. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

1976; 73(11): 3942–3946], y es la siguiente:

Tir-Gli-Gli-Fen-Met-Tre-Ser-Glu-Lis-Ser-Gln-Tre-Pro-Leu-Val-Tre-Leu

Indica en dónde se romperían o se hidrolizarían los eñaces peptídicos empleando el

reactivo de Edman y las enzimas carboxipeptidasa, tripsina, quimotripsina y pepsina.

Solución:

Sabiendo que el reactivo de Edman escinde el enlace peptídico que involucra al residuo del

extremo amino-terminal, que la hidrólisis con tripsina se lleva a cabo en los enlaces peptídicos en

los que el segmento carbonílico le corresponde a un residuo de lisina o arginina, que la hidrólisis

con quimotripsina hace lo propio en los enlaces peptídicos en los que el segmento carbonílico le

pertenece a un residuo de fenilalanina, tirosina o triptofano, que la hidrólisis con pepsina hace lo

mismo con los enlaces peptídicos de las uniones fenilalanina-fenilalanina y fenilalanina-tirosina, y

que la carboxipeptidasa hidroliza el enlace peptídico del residuo del extremo carboxilo-terminal,

podemos establecer lo siguiente:

Tir-Gli-Gli-Fen-Met-Tre-Ser-Glu-Lis-Ser-Gln-Tre-Pro-Leu-Val-Tre-Leu

Degradación con el reactivo de

Edman

Tir-Gli-Gli-Fen-Met-Tre-Ser-Glu-Lis-Ser-Gln-Tre-Pro-Leu-Val-Tre-Leu

Degradación contripsina

Degradaciones conquimotripsina

Tir-Gli-Gli-Fen-Met-Tre-Ser-Glu-Lis-Ser-Gln-Tre-Pro-Leu-Val-Tre-Leu

Degradación concarboxipeptidasa

Tir-Gli-Gli-Fen-Met-Tre-Ser-Glu-Lis-Ser-Gln-Tre-Pro-Leu-Val-Tre-Leu

La pepsina no podría realizar degradación alguna al no contar este péptido con uniones sensibles

a su acción.

2

La estructura primaria de la cadena A de la insulina humana se elucidó a partir de los

siguientes resultados.

a) Al tratar con el reactivo de Edman a la cadena proteínica original pudo aislarse el

derivado correspondiente a la Gli.

b) Al someter a hidrólisis con carboxipeptidasa a la cadena proteínica original en

condiciones controladas se aisló Asn.

c) La acción de la quimotripsina sobre la cadena polipeptídica original genera tres nuevos

péptidos: Cis-Asn, Gln-Leu-Glu-Asn-Tir y Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-

, Tir

d) De la hidrólisis en condiciones moderadas (HCl 3 M + ) de la cadena polipeptídica

original es posible aislar los fragmentos siguientes: Leu-Tir-Gln-Leu-Glu, Tre-Ser-Ile-Cis-

Ser, y Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis. Asn-Tir-Cis-Asn

Solución:

El punto a indica que el extremo amino-terminal lo ocupa un residuo de Gly. Los péptidos aislados

cuyo extremo amino-terminal inicia con este aminoácido son:

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

Lo anterior sugiere que ambas cadenas se traslapan y es consistente con la secuencia del

fragmento Tre-Ser-Ile-Cis-Ser, aislado en el punto d:

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

El fragmento Leu-Tir-Gln-Leu-Glu podría considerarse como una extensión de la cadena, con lo

que llegamos a:

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis Tre-Ser-Ile-Cis-Ser Leu-Tir-Gln-Leu-Glu Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu

Ahora consideramos al péptido Gln-Leu-Glu-Asn-Tir, que puede ubicarse en la cadena como

sigue:

3

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis Tre-Ser-Ile-Cis-Ser Leu-Tir-Gln-Leu-Glu -Gln-Leu-Glu-Asn-Tir Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu-Asn-Tir

No habiendo ya muchas opciones, debemos recurrir a hacer embonar al fragmento Asn-Tir-Cis-

en el extremo de la derecha: Asn

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis Tre-Ser-Ile-Cis-Ser Leu-Tir-Gln-Leu-Glu -Gln-Leu-Glu-Asn-Tir Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu- Asn-Tir-Cis-Asn

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu-Asn-Tir-Cis-Asn

A final de cuentas, esto es válido debido a que el último fragmento que nos hace falta considerar,

Cis-Asn, embona perfectamente en el extremo de la derecha:

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis Tre-Ser-Ile-Cis-Ser Leu-Tir-Gln-Leu-Glu -Gln-Leu-Glu-Asn-Tir-Cis-Asn Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu- Asn-Tir-Cis-Asn

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu-Asn-Tir-Cis-Asn

y además es consistente con lo que se nos describe en el punto b: el residuo de aminoácido

ubicado en el extremo carboxilo-terminal es Asn. De esta manera, concluimos que la estructura

primaria de la cadena A de la insulina humana consta de 21 residuos de aminoácidos y están

dispuestos como sigue (recuerda la convención de que a la derecha se encuentra el extremo

carboxilo-terminal y a la derecha el extremo amino-terminal:

Gli-Ile-Val-Glu-Gln-Cis-Cis-Tre-Ser-Ile-Cis-Ser-Leu-Tir-Gln-Leu-Glu-Asn-Tir-Cis-Asn