Melanotan I y II: estructura, analítica y manipulación en la investigación

Visión general: qué hay detrás de MT1 y MT2

Melanotan I y Melanotan II son nombres comunes de dos péptidos sintéticos que derivan ambos de la hormona estimulante de los melanocitos α (α-MSH). El catálogo los recoge como MT1 y MT2; las publicaciones, además, como MT-I, MT-II o MTII. Los números romanos no designan generaciones de una misma molécula, sino dos compuestos independientes con fórmulas moleculares distintas.

Para MT1 se utilizan además la DCI afamelanotida y la grafía NDP-MSH. En la búsqueda bibliográfica conviene tener cuidado: las siglas MT1 y MT2 designan también los dos receptores de melatonina y las isoformas de las metalotioneínas. La búsqueda resulta inequívoca con el número CAS: 75921-69-6 para MT1 y 121062-08-6 para MT2.

Estructura en detalle

Las posiciones siguen la numeración de la α-MSH natural. Ambos péptidos comparten tres rasgos:

• Norleucina en la posición 4: este aminoácido no proteinogénico es isóstero de la metionina, pero no contiene azufre tioéter oxidable.
• D-fenilalanina en la posición 7: la configuración invertida se sitúa en pleno tetrapéptido His-Phe-Arg-Trp, que la bibliografía considera el motivo central de reconocimiento de los receptores de melanocortina.
• Extremos protegidos: el extremo N-terminal está acetilado y el C-terminal, amidado. Así faltan el grupo amino libre y el grupo carboxilo libre sobre los que actúan las aminopeptidasas y las carboxipeptidasas.

MT2 va dos pasos más allá. Solo abarca las posiciones 4 a 10, y en las posiciones 5 y 10 se encuentran ácido aspártico y lisina. Sus cadenas laterales están unidas, con pérdida de agua, formando una lactama; el macrociclo tiene 23 átomos en el anillo, lo que se reconoce en el nombre IUPAC por el esqueleto hexazaciclotricosano. El anillo mantiene el motivo de reconocimiento en unas pocas conformaciones preferentes. Como además ambos extremos están bloqueados, en MT2 solo quedan como cadenas laterales ionizables la histidina y la arginina; MT1 lleva además una lisina libre, un ácido glutámico y una tirosina.

Diferenciación frente a moléculas afines

• α-MSH: modelo natural, lineal, 13 residuos, con metionina en la posición 4 y L-fenilalanina en la posición 7.
• MT1: lineal, 13 residuos, C78H111N21O19, unos 1646,8 g/mol; en la bibliografía, vinculado sobre todo al receptor MC1.
• MT2: cíclico, 7 residuos, C50H69N15O9, unos 1024,2 g/mol; descrito como agonista no selectivo de varios subtipos de receptores de melanocortina.
• SHU9119: no es un producto del catálogo, pero sí una molécula de referencia citada con frecuencia: MT2 con D-2-naftilalanina en la posición 7 (C54H71N15O9), descrita como antagonista en los receptores MC3 y MC4. Aquí, un solo residuo desplaza el perfil de receptores.
• KPV: el tripéptido sin modificar de las posiciones 11 a 13 como ácido libre; está contenido como segmento de secuencia en MT1, pero no en MT2.
• GHK-Cu: misma categoría del catálogo, pero se trata de un complejo péptido-cobre sin relación con la α-MSH.

Qué revisar en la analítica y el COA

En la espectrometría de masas por electrospray aparecen varios estados de carga según el número de grupos protonables (valores monoisotópicos, redondeados):

• MT2 (M = 1023,54 Da): [M+H]⁺ a m/z 1024,55, [M+2H]²⁺ a m/z 512,78, aducto de sodio [M+Na]⁺ a m/z 1046,53.
• MT1 (M = 1645,84 Da): [M+2H]²⁺ a m/z 823,93 y [M+3H]³⁺ a m/z 549,62; según las condiciones de medición aparece también [M+H]⁺ a m/z 1646,84.

Los subproductos se delatan por su diferencia de masa:

• Secuencias de deleción: más ligeras en la masa de un residuo, por ejemplo menos 186 Da sin triptófano.
• Falta de acetilación: menos 42 Da.
• Ácido libre en lugar de amida: casi 1 Da más; sin medición de alta resolución es fácil pasarlo por alto.
• Oxidación: más 4, 16 o 32 Da. Como la norleucina sustituye a la metionina, el residuo de triptófano es en ambas moléculas el punto de ataque más probable.
• Solo en MT2: el precursor sin ciclar (más 18 Da) y los dímeros cíclicos. El dímero con dos cargas aparece al mismo m/z que el monómero con una carga; se distingue por la separación isotópica reducida a la mitad o por el tiempo de retención.
• Diastereómeros: por ejemplo, con L- en lugar de D-fenilalanina en la posición 7. Al tener la misma masa, solo la cromatografía los separa.

La pureza por HPLC indica la proporción de área del pico principal, no la proporción de péptido en la cantidad pesada. Los péptidos sintéticos se presentan como sales, casi siempre como acetato o trifluoroacetato (TFA); los contraiones y el agua residual aumentan la masa en el vial sin entrar en el porcentaje de área. Los contraiones se unen, en MT2, a la arginina y la histidina, y en MT1, además, a la lisina. Esta fracción la recoge el contenido neto de péptido, una magnitud independiente de la pureza. MT1 y MT2 se analizan periódicamente en un laboratorio externo mediante HPLC y espectrometría de masas. Los certificados de análisis (COA) disponibles están en el área de laboratorio; mientras no haya allí ningún certificado, el análisis sigue «pendiente». Para profundizar, resultan útiles las guías HPLC y espectrometría de masas, Leer correctamente un certificado de análisis y Pureza de los péptidos de investigación.

Almacenamiento y manipulación en el laboratorio

Como liofilizados almacenados en seco, a oscuras y en frío, ambos péptidos son mucho más estables que en disolución; para periodos prolongados es recomendable el congelador. Hay que tener en cuenta:

• Luz y oxígeno: el triptófano es fotosensible y propenso a la oxidación. Guarde los viales protegidos de la luz y ábralos solo brevemente.
• Humedad: las sales peptídicas liofilizadas son higroscópicas. Deje que un vial refrigerado alcance la temperatura ambiente cerrado antes de abrirlo, para que no se deposite agua de condensación sobre el polvo.
• Disoluciones: son menos estables que el liofilizado; conviene evitar la congelación y la descongelación repetidas.

El anillo hace que MT2 sea más rígido, pero no lo protege ni de la oxidación ni de la humedad. La guía Almacenar péptidos liofilizados recoge indicaciones generales.

Contexto de investigación

Ambas moléculas se estudian en la investigación in vitro y preclínica sobre el sistema de las melanocortinas. Con MT1 se estudia sobre todo, en modelos celulares, la cascada de señalización del receptor MC1; además, el NDP-MSH marcado radiactivamente es un trazador muy utilizado en ensayos de unión. MT2 se emplea, por su amplio perfil, como agonista de referencia para comparar señales en los receptores MC1, MC3, MC4 y MC5, a menudo junto con antagonistas como SHU9119.

Solo para investigación: aviso legal

GPeptides comercializa MT1 y MT2 exclusivamente como reactivos de laboratorio para la investigación in vitro. No están destinados a su aplicación sobre el cuerpo humano o animal ni en su interior, y no se ofrecen ni como medicamentos ni como productos cosméticos. GPeptides no facilita información sobre su aplicación ni sobre sus efectos. La cantidad por vial y el precio figuran en las páginas de producto MT1 y MT2; otras moléculas afines se encuentran en la categoría Melanocortinas & péptidos de cobre.