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Que é Trimerization?

Trimerization é uma reacção química que use três moléculas idênticas para produzir um único produto do trimer. Trimerization tem implicações para processos biológicos de importância clínica e a produção industrial de vários produtos químicos.  

colagénioO colagénio é um produto do trimerization. Crédito de imagem: nobeastsofierce/Shutterstock.com

Que é um trimer?

Na química, um trimer pode ser um molecular ou um aníon que seja o produto de três precursores moleculars ou iónicos idênticos. A reacção responsável para produzir trimers é sabida como o trimerization, que está favorecido sob circunstâncias extremas e quando as bases fortes estam presente.

O colagénio, que é a proteína a mais abundante actual dentro do corpo humano, é um produto do trimerization, durante que a hélice triplex compreendida de repetições do peptide de Gly-Xaa-Yaa é formada para fornecer a força e a estabilidade de alta elasticidade que é associada com as fibras do colagénio. Além do que seu papel em determinados processos biológicos, o trimerization de determinados produtos químicos é igualmente crítico para a produção de muitas substâncias industriais.

Processos industriais do trimerization

Os Polyoxymethylenes (POMs) como o acetal, polyacetal e o polyformaldehyde são thermoplastics projetado que é usado frequentemente nas peças de precisão em conseqüência de suas rigidez alta, baixa estabilidade dimensional de fricção e impressionante.

Um dos processos industriais os mais importantes que é usado para produzir POMs é o trimerization do formaldeído, que conduz à produção do intermediário do trimer do trioxane 1,3,5.

Com exceção de POMs, o trimerization foi aplicado igualmente à produção de produtos diesel da qualidade superior, tais como aquelas que são usadas para a aviação e combustíveis diesel. Mais especificamente, o trimerization da líquido-fase foi aplicado a 2 methyl-1-butene e a 2 misturas de methyl-2-butene sobre os catalizadores ácidos contínuos, que foram usados para produzir os olefins que podem aumentar a capacidade de produção dos produtos diesel de alta qualidade.

Trimerization na biologia

A parte externa de processos biológicos naturais, trimerization é igualmente usada frequentemente dentro do laboratório para finalidades clínicas. Algumas das aplicações as mais notáveis desta reacção química altamente versátil incluem a revelação de agentes terapêuticos anticorpo-baseados novela, estabilização dos vírus como o tipo do vírus de imunodeficiência humana - 1 (HIV-1) assim como adicionam-na ao conhecimento actual nos mecanismos da infecção pelo coronavirus novo 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2).

terapêutica Anticorpo-baseada

Desde sua descoberta em 1975, a tecnologia do hybridoma transformou dramàtica a maneira em que os anticorpos monoclonais altamente específicos (mAbs) são produzidos para as finalidades da pesquisa, as diagnósticas e as terapêuticas. Até agora, um total de quarenta e três mAbs terapêuticos foi aprovado pelos Estados Unidos Food and Drug Administration e pela agência européia da avaliação das medicinas (EMA) na União Europeia.

Embora a tecnologia do hybridoma produza muitos mAbs terapêuticos diferentes que são bem-tolerados geralmente e eficazes para suas indicações clínicas, podem ser associados com determinadas limitações que podem incluir a insuficiente actividade farmacocinético, a acessibilidade inadequada do tecido e interacções Fc-negociadas indesejáveis.

Em um esforço para superar estas limitações, muitos cientistas anticorpo-focalizados desviaram sua atenção a desenvolver a próxima geração de terapêutica anticorpo-baseada. Por exemplo, uma estratégia intramolecular nova do trimerization tem sido discutida recentemente como um método rápido e eficiente para a engenharia de mono e anticorpos trivalentes multispecific.

Este processo começa com a fusão de fragmentos variáveis da único-corrente (scFv) com domínios colagénio-derivados (TIE) do trimerization que são compo da região do trimerization do N-terminal do colagénio XVIII NC1 ou do colagénio XV NC1 flanqueado por linkers flexíveis do peptide.

A fusão destas moléculas produz subseqüentemente trimerbodies trivalentes monospecific, assim como os trimerbodies hexavalentes monospecific ou bispecific que foram expressados e excretados por pilhas mamíferas. Cada um dos anticorpos produzidos com esta técnica do trimerization foi encontrado para exibir boas propriedades biofísicas, liga eficazmente para visar antígenos e para inibir mesmo a proliferação de pilhas epidermóides humanas da carcinoma A431.

VIH

Além do que ser a única proteína viral a projectar-se da membrana do virion HIV-1, o complexo da proteína de envelope (Env) é igualmente crucial para a infectividade viral, assim causando esta proteína ser um alvo principal para a resposta imune humoral do anfitrião ao VIH.

VIHPartículas do VIH na circulação sanguínea. Crédito de imagem: Espectral-Projecto/Shutterstock.com

Os HIV-1 virion-associados Env, assim como o Env do vírus de imunodeficiência símio (SIV), ambos exibem uma estrutura trimeric quase exclusiva. Conseqüentemente, a revelação de anticorpos potencial de neutralização contra esta proteína de envelope foi focalizada naquelas que são igualmente de uma estrutura trimeric.

Os métodos bioquímicos e biofísicos foram usados para apoiar o trimerization estável de gp140, que é a molécula do precursor ao Env, para suas antigenitura e imunogenicidade potenciais.

COVID-19

Na superfície do virion SARS-CoV-2 existem as glicoproteína do ponto (s), que negociam o acessório, fusão e a entrada do vírus em uma pilha de anfitrião e são igualmente responsáveis para induzir a secreção de neutralizar anticorpos.

Os estudos precedentes no ciclo de contaminação do coronavirus transmissível da gastroenterite (TGEV), que igualmente contem as glicoproteína de S que são pròxima similares àquelas de SARS-CoV-2, indicam que o conjunto dos protomers da glicoproteína de S em sua estrutura trimeric bioactive que é compreendida de três protomers idênticos da glicoproteína de S é uma etapa taxa-limitar.

Com esta informação na mente, os pesquisadores na universidade de Siena em Siena, Itália descobriram que é possível interferir com o ciclo de vida COVID-19 interferindo com o trimerization da glicoproteína de S do SARS-CoV-2.

Fontes

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Last Updated: Jan 28, 2021

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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