Aminoácidos standard e não standard

Os aminoácidos são moléculas que, do ponto de vista químico, são caracterizadas por apresentarem um grupo amina e um grupo carboxílico (ácido), e daí o seu nome: aminoácido. A sua principal função é servirem como monómeros para a síntese de péptidos e proteínas. De todos os aminoácidos existentes na Natureza, há um conjunto de 20 aminoácidos que são designados por aminoácidos standard, e que são usados como blocos de construção para a grande maioria das proteínas produzidas por qualquer ser vivo. Esses aminoácidos estão amplamente estudados e foram os elementos centrais nos meus últimos posts. Só para relembrar, os aminoácidos standard são:

- glicina

- alanina

- prolina

- valina

- leucina

- isoleucina

- metionina

- fenilalanina

- tirosina

- triptofano

- serina

- treonina

- cisteína

- asparagina

- glutamina

- lisina

- arginina

- histidina

- aspartato

- glutamato

No entanto, além dos aminoácidos standard, existem muitos outros aminoácidos que entram na composição de algumas proteínas, sendo designados por aminoácidos não standard. A ideia da utilização destes aminoácidos não standard é simples de entender. São aminoácidos que, tendo uma composição diferente da dos standard, apresentam obrigatoriamente propriedades físico-químicas diferentes. Portanto, quando é necessário que uma proteína apresente um local com determinadas propriedades, se as mesmas não puderem ser fornecidas pelos aminoácidos standard, é incorporado na sequência um aminoácido não standard. Em relação à tradução, nestes casos, são introduzidos nesses locais aminoácidos standard que, numa fase pós-tradução, sofrem modificações covalentes para originar aminoácidos com outras características. Gostaria de destacar algo que me parece importante. Como vão reparar a seguir, vários dos aminoácidos não standard são encontrados em proteínas da matriz extracelular. Sendo a matriz extracelular uma estrutura muito complexa, que estabelece inúmeras interações com muitas moléculas diferentes (extracelulares e moléculas celulares), é necessário que as proteínas que a compõem apresentem muita versatilidade nas interações que estabelecem, daí a necessidade de incluir especificamente nalguns locais aminoácidos que tenham características diferentes. Alguns exemplos de aminoácidos não standard incluem:

- cistina, desmosina e isodesmosina, que são aminoácidos encontrados em proteínas da matriz extracelular, tal como a elastina;

- hidroxiprolina e hidroxilisina, encontradas na proteína mais abundante da matriz extracelular, o colagénio;

- gama-carboxiglutamato, encontrado na osteocalcina, que é uma proteína da matriz extracelular óssea, mas também na pró-trombina, que é importante para a cascata de coagulação;

- fosfoserina, fosfotreonina e fosfotirosina, que são encontradas em muitas proteínas diferentes, pois a fosforilação proteica é a modificação pós-tradução mais frequente, e envolve sempre aminoácidos com grupos hidroxilo na cadeia lateral;

- N-acetillisina, que é fundamental para a estrutura das histonas:

 - metillisina, que é encontrada na miosina, uma proteína motora do nosso citoesqueleto, mais concretamente, dos filamentos de actina.