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¿Cuál es Trimerization?

Trimerization es una reacción química que utiliza tres moléculas idénticas para producir un único producto del trímero. Trimerization tiene implicaciones para los procesos biológicos de la importancia clínica y la producción industrial de diversas substancias químicas.  

colágenoEl colágeno es un producto del trimerization. Haber de imagen: nobeastsofierce/Shutterstock.com

¿Cuál es un trímero?

En química, un trímero puede ser un molecular o un anión que es el producto de tres precursores moleculares o iónicos idénticos. La reacción responsable de producir los trímeros se conoce como trimerization, que se favorece bajo condiciones extremas y cuando las bases fuertes están presentes.

El colágeno, que es la proteína más abundante presente dentro del cuerpo humano, es un producto del trimerization, durante el cual la hélice triple comprendida de repeticiones del péptido de Gly-Xaa-Yaa se forma para ofrecer la fuerza y la estabilidad de alta resistencia que se asocia a las fibras del colágeno. Además de su papel en ciertos procesos biológicos, el trimerization de ciertas substancias químicas es también crítico para la producción de muchas substancias industriales.

Procesos industriales del trimerization

Los polioximetilenos (POMs) como el acetal, polyacetal y el polyformaldehyde son termoplástica dirigida que es de uso frecuente en piezas de precisión como resultado de su alta rigidez, estabilidad dimensional friccional e impresionante inferior.

Uno de los procesos industriales más importantes que se utiliza para producir POMs es el trimerization del formaldehido, que lleva a la producción del intermedio del trímero del trioxane 1,3,5.

Independientemente de POMs, el trimerization también se ha aplicado a la producción de productos diesel de la calidad superior, tales como los que se utilizan para la aviación y los combustibles diesel. Más concretamente, el trimerization de la líquido-fase se ha aplicado a 2 methyl-1-butene y a 2 mezclas de methyl-2-butene sobre los catalizadores ácidos sólidos, que se han utilizado para producir las olefinas que pueden aumentar la capacidad de producción de productos diesel de alta calidad.

Trimerization en biología

El exterior de procesos biológicos naturales, trimerization es también de uso frecuente dentro del laboratorio para los propósitos clínicos. Algunos de los usos más notables de esta reacción química altamente versátil incluyen el revelado de agentes terapéuticos anticuerpo-basados novela, estabilización de virus como el tipo 1 del virus de inmunodeficiencia humana (HIV-1) así como agregan al conocimiento actual en los mecanismos de la infección por el coronavirus nuevo 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática.

terapéutica Anticuerpo-basada

Desde su descubrimiento en 1975, la tecnología del hibridoma ha transformado dramáticamente la manera de la cual los anticuerpos monoclonales altamente específicos (mAbs) se producen para los propósitos de la investigación, diagnósticos y terapéuticos. Hasta la fecha, un total de cuarenta y tres mAbs terapéuticos han sido aprobados por los Estados Unidos Food and Drug Administration y la dependencia europea de la evaluación del remedio (AME) en la unión europea.

Aunque la tecnología del hibridoma haya producido muchos diversos mAbs terapéuticos que son bien-tolerados generalmente y efectivos para sus indicaciones clínicas, pueden ser asociados a ciertas limitaciones que puedan incluir actividad farmacocinética escasa, accesibilidad inadecuada del tejido y acciones recíprocas Fc-mediadas indeseables.

En un esfuerzo de vencer estas limitaciones, muchos científicos anticuerpo-enfocados han desviado su atención a desarrollar la generación siguiente de terapéutica anticuerpo-basada. Por ejemplo, una estrategia intramolecular nueva del trimerization se ha discutido recientemente como método rápido y eficiente para la ingeniería de anticuerpos trivalentes mono y multispecific.

Este proceso comienza con la fusión de los fragmentos variables de cadena simple (scFv) con los dominios colágeno-derivados (TIE) del trimerization que se componen de la región del trimerization de la N-terminal del colágeno XVIII NC1 o del colágeno XV NC1 flanqueado por máquinas para hacer chorizos flexibles del péptido.

El fundir de estas moléculas produce posteriormente trimerbodies trivalentes monoespecíficos, así como los trimerbodies hexavalentes monoespecíficos o bispecific que fueron expresados y excretados por las células mamíferas. Cada uno de los anticuerpos producidos con esta técnica del trimerization fue encontrado para exhibir buenas propiedades biofísicas, ata efectivo para apuntar los antígenos e incluso para inhibir la proliferación de las células epidérmicas humanas del carcinoma A431.

VIH

Además de ser la única proteína viral a resaltar de la membrana del virion HIV-1, el complejo de la proteína de envolvente (ENV) es también crucial para la contagiosidad viral, así haciendo esta proteína ser un objetivo importante para la inmunorespuesta humoral del ordenador principal al VIH.

VIHPartículas del VIH en la circulación sanguínea. Haber de imagen: Espectral-Diseño/Shutterstock.com

Los HIV-1 virion-asociados ENV, así como el ENV del virus de inmunodeficiencia símica (SIV), ambos exhiben una estructura trímera casi exclusiva. Por lo tanto, el revelado de anticuerpos potencialmente de neutralización contra esta proteína de envolvente se ha centrado en los que están también de una estructura trímera.

Los métodos bioquímicos y biofísicos se han utilizado para soportar el trimerization estable de gp140, que es la molécula del precursor al ENV, para su antigenicidad e inmunogeneticidad potenciales.

COVID-19

En la superficie del virion SARS-CoV-2 existen las glicoproteínas del pico (s), que media la agregación, fusión y el asiento del virus en una célula huesped y son también responsables de inducir la secreción de neutralizar los anticuerpos.

Los estudios anteriores en el ciclo de infección del coronavirus transmisible de la gastroenteritis (TGEV), que también contiene las glicoproteínas de S que son de cerca similares a las de SARS-CoV-2, indican que el montaje de los protomers de la glicoproteína de S en su estructura trímera bioactiva que se comprende de tres protomers idénticos de la glicoproteína de S es un paso la régimen-limitación.

Con esta información en mente, los investigadores en la universidad de Siena en Siena, Italia descubrieron que es posible interferir con el ciclo vital COVID-19 interfiriendo con el trimerization de la glicoproteína de S del SARS-CoV-2.

Fuentes

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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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