3.6: Interacción entre moléculas quirales y proteínas
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La talidomida que se utilizó en la década del 1960 para tratar la depresión y la enfermedad de la mañana se vendió como una mezcla 50:50 de los dos enantiómeros R y S - esto se conoce como una mezcla racémica. Un enlace 'ondulado' en una estructura química indica una mezcla racémica - por lo tanto la racémica (R / S) talidomida se dibuja como:
El problema con la talidomida racémica, como sabemos, fue que sólo el enantiómero R era un medicamento eficaz, mientras que el enantiómero S causó mutaciones en el desarrollo del feto. ¿Cómo es que una variación en estructura que parece tan trivial pueda llevar acavo a una diferencia tan dramática (y en este caso, tragica) en la actividad biológica? Prácticamente todos los medicamentos funcionan por interacción de algún modo con las proteínas importantes en nuestras células: pueden unirse a proteínas receptoras en dolor para bloquear la transmisión de señales de dolor, por ejemplo, o obstruir el sitio activo de una enzima que está involucrada en la síntesis del colesterol. Las proteínas son moléculas quirales, y son muy sensibles a la estereoquímica: así como un guante de la mano derecha no cabe en la mano izquierda, una proteína que es capaz de unirse fuertemente a (R) -thalidomide puede que no se pueda unir bien en lo absoluto a (S) -thalidomide (ayudará ver una versión en color de la figura siguiente).
En cambio, parece que (S) -thalidomide interactúa de alguna manera con una proteína involucrada en el desarrollo de un feto en crecimiento, causando finalmente los defectos de nacimiento observados.
El ibuprofeno analgésico de venta sin receta se vende actualmente como una mezcla racémica, pero sólo el enantiómero S es eficaz.
Afortunadamente, el enantiómero R no produce efectos secundarios peligrosos, sin embargo su presencia parece aumentar la cantidad de tiempo que le toma a (S) -Ibuprofen tomar efecto.
Usted puede, con la ayuda de su instructor, experimentar directamente la importancia biológica del estereoisomerismo. Carvona es una molécula quiral, de origen vegetal que huele a menta verde en la forma R y a alcaravea (una especia) en la forma S.
Los dos enantiómeros interactúan de manera diferente con proteínas receptoras de olor en la nariz, generando la transmisión de señales químicas diferentes al centro olfatorio del cerebro.