Los péptidos cíclicos son una clase inusual de compuestos que se descubrieron por primera vez a partir de microorganismos, debido a sus actividades biológicas. Van desde antibióticos, como bacitracina y polimixnB, hasta el fármaco inmunosupresor ciclosporina. También pueden ser toxinas. La alfa amanitina, el veneno del hongo del casquete de la muerte, también es un péptido cíclico.
Estos compuestos están siendo objeto de una investigación muy activa como posibles nuevas fuentes de fármacos y antibióticos. Son mucho más resistentes a las proteasas, enzimas que descomponen las proteínas, que una cadena lineal de péptidos. Esta resistencia a la proteólisis significa que tienden a sobrevivir al proceso digestivo humano. También pueden unirse a proteínas en la célula donde los medicamentos tradicionales no pueden.
Las propiedades inusuales de los péptidos cíclicos se deben tanto a su estructura circular como a su modo inusual de biosíntesis, que frecuentemente incorpora compuestos poco comunes. Aparte de los 20 aminoácidos que se utilizan normalmente en las proteínas, se pueden utilizar 300 compuestos naturales diferentes para sintetizar péptidos cíclicos. Por ejemplo, pueden contener D aminoácidos.
Como todos los péptidos, están compuestos por cadenas de aminoácidos unidas por un enlace peptídico. La mayoría de los péptidos son lineales, tienen un extremo N con un grupo amino en un extremo y un extremo C con un grupo carboxilo en el otro. En los péptidos cíclicos, los extremos N y C están unidos entre sí, formando una cadena polipeptídica cíclica. Cuando hay menos de 50 aminoácidos, el compuesto se conoce como péptido cíclico. Un compuesto más grande se conoce como proteína cíclica.
Hay mucha investigación dirigida a la síntesis de nuevos péptidos cíclicos. Pueden sintetizarse mediante técnicas especializadas, conocidas como síntesis de péptidos. Hay empresas de biotecnología que se especializan en la fabricación de péptidos personalizados para estudios de investigación. Los péptidos cíclicos se han mostrado prometedores en el tratamiento de las enfermedades de Alzheimer y Huntington. A medida que se disponga de más información sobre su interacción con las proteínas celulares, será posible desarrollar aún más fármacos a partir de esta diversa clase de compuestos.
Aparte de la actividad biológica de los péptidos cíclicos, son de interés como portadores. Esto significa que pueden diseñarse para transportar medicamentos al cuerpo. En particular, si el fármaco es un péptido, puede sintetizarse como parte del péptido cíclico y tomarse por vía oral.
La biosíntesis de péptidos cíclicos naturales es interesante para los biólogos, ya que con frecuencia involucra péptidos sintetasas no ribosomales. La mayoría de los péptidos están hechos por ribosomas, que utilizan ARN mensajero (ARNm) como plantilla y luego ensamblan los aminoácidos para formar un péptido o proteína. Algunos microorganismos tienen grandes complejos enzimáticos compuestos por módulos que utilizan para ensamblar los péptidos cíclicos. No utilizan ribosomas ni ARNm. En algunos casos, es posible alterar los módulos y manipular genéticamente el péptido cíclico, posiblemente formando nuevos compuestos con actividad biológica.