Disseny, síntesi i estructura de pèptids i proteïnes
Ernest Giralt
Investigador Principal
Professor (Organic Chemistry Dept.- UB)
Tel Oficina : +34 93 403 71 25
Tel Lab : +34 93 403 71 27
correu-e : ernest.giralt
irbbarcelona.org
Introducció
Els interessos d'aquest grup es centren en la química de pèptids i proteïnes des de tres punts de vista diferents: el disseny, la síntesi i l'estructura de molècules bioactives. Des d’una perspectiva estructural, el grup de recerca aplica tècniques modernes de ressonància magnètica nuclear (RMN) per a l’estudi dels processos de reconeixement de les molècules complexes. El nostre grup va iniciar la seva activitat l’any 1974 en el Departament de Química Orgànica de la Universitat de Barcelona. Des del començament, la nostra activitat científica es va centrar en les molècules peptídiques. Tanmateix, durant tots aquests anys, l’atenció ha anat passant de la síntesi a l’estructura i l’activitat biològica i, alhora, dels pèptids a les biomolècules més grans, incloent-hi les proteïnes petites i mitjanes.
Camps d'Investigació
Parem especial atenció a l’estudi de les propietats dinàmiques de les proteïnes i al disseny de lligands específics que puguin interaccionar amb les superfícies de les proteïnes. El nostre grup també està interessat en la ciència aplicada. Això es demostra especialment amb els projectes relacionats amb el valor terapèutic d’aquestes molècules. En els darrers anys, ens hem implicat en l’estudi de vacunes sintètiques, inhibidors de l’agregació de proteïna amiloide i pèptids antitumorals extrets d’organismes marins.
Línies de Recerca
a) Estructura de pèptids i proteïnes
L’objectiu de la nostra recerca és l’anàlisi conformacional i l’elucidació estructural en 3D de pèptids i proteïnes d’interès biològic. Des de depsipèptids petits i cíclics de menys de 10 residus fins a inhibidors de proteasa de més de 30.000 kDa de pes molecular. Fem servir una gran varietat d’eines instrumentals i computacionals. Tanmateix, la nostra recerca es fonamenta, principalment, en l’ús de l’RMN d’alta freqüència.
b) Reconeixement molecular
El nostre interès principal és el disseny i la síntesi de molècules de peptídiques que puguin reconèixer punts específics a la superfície d’una proteïna. Volem fer servir aquests coneixements per a modificar les interaccions entre proteïnes. Des d’un punt de vista metodològic, utilitzem eines computacionals, principalment algoritmes genètics, química combinatòria, RMN d’alta freqüència i espectroscòpies fluorescents.
c) Els pèptids com a agents terapèutics en potència
L’ús dels pèptids com a agents terapèutics presenta encara certs inconvenients. Tot i això, presenten un interessant potencial en el disseny de fàrmacs que hagin d’intervenir en situacions de reconeixement entre proteïnes. La nostra activitat en aquest camp es centra en l’optimització de les propietats d’ADME dels pèptids (especialment la permeabilitat a travès de la barrera hematoencefàlica), el descobriment de nous sistemes d’administració de fàrmacs i el desenvolupament d’inhibidors de la formació amiloide (pèptid beta-amiloide de la malaltia d’Alzheimer i malalties relacionades amb els prions).
d) Els pèptids en nanobiotecnologia
El nostre interès principal és l’ús de nanopartícules d’origen peptídic per al subministrament intracel·lular de fàrmacs. Fem servir dos tipus d’aproximació: d’una banda, sistemes únicament peptídics, basats en les propietats d’autoensamblatge dels pèptids amfipàtics rics en prolina; de l’altra, sistemes híbrids, fets a partir de la conjugació de pèptids que penetrin cèl·lules amb nanopartícules metàl•liques.
Finançament
Aquest grup rep finançament de les institucions següents:
- Fundación BBVA
- Ministerio Educación y Ciencia
- Fundació "la Caixa"
- Generalitat de Catalunya
- Secretaría de Estado de Cooperación Internacional (AECI)
Més informació
Disseny, síntesi i estructura de pèptids i proteïnes
The role of peptides in blood-brain barrier nanotechnology
Teixidó M and Giralt E
J Pept Sci, 14 (2), 163-173 (2008)
D-SAP: a new, noncytotoxic, and fully protease resistant cell-penetrating peptide
Pujals S, Fernández-Carneado J, Ludevid MD and Giralt E
ChemMedChem, 3 (2), 296-301 (2008)
Stability and structural recovery of the tetramerization domain of p53-R337H mutant induced by a designed templating ligand
Gordo S, Martos V, Santos E, Menéndez M, Bo C, Giralt E and de Mendoza J
PNAS, 105 (43), 16426-16431 (2008)
Diketopiperazines as a tool for the study of transport across the blood-brain barrier (BBB) and their potential use as BBB-shuttles
Teixidó M, Zurita E, Malakoutikhah M, Tarragó T and Giralt E
J Am Chem Soc, 129 (38), 11802-11813 (2007)
Structural analysis of substance P using molecular dynamics and NMR spectroscopy
Corcho FJ, Salvatella X, Canto J, Giralt E and Perez JJ
J Pept Sci, 13 (11), 728-741 (2007)
Cell-penetrating proline-rich peptidomimetics
Farrera-Sinfreu J, Giralt E, Royo M and Albericio F
Methods Mol Biol, 386, 241-267 (2007)
The natural product berberine is a human prolyl oligopeptidase inhibitor
Tarrago T, Kichik N, Seguí J and Giralt E
ChemMedChem, 2 (3), 354-359 (2007)
Proline-rich, amphipathic cell-penetrating peptides
Pujals S and Giralt E
Adv Drug Deliv Rev, 60 (4-5), 473-484 (2007)
Effect of the surface charge discretization on electric double layers: a Monte Carlo simulation study
Madurga S, Martín-Molina A, Vilaseca E, Mas F and Quesada-Pérez M
J Chem Physics, 126 (23), 234703-234711 (2007)
Racemization in suzuki couplings: a quantitative study using 4-hydroxyphenylglycine and tyrosine derivatives as probe molecules
Prieto M, Mayor S, Rodríguez K, Lloyd-Williams P and Giralt E
J Org Chem, 72 (3), 1047-1050 (2007)
Evolutionary computation and multimodal search: a good combination to tackle molecular diversity in the field of peptide design
Belda I, Madurga S, Tarragó T, Llorà X and Giralt E
Mol Divers, 11 (1), 7-21 (2007)
Proteomic analysis of prodigiosin-induced apoptosis in a breast cancer mitoxantrone-resistant (MCF-7 MR) cell line
Monge M, Vilaseca M, Soto-Cerrato V, Montaner B, Giralt E and Pérez-Tomás R
Invest New Drugs, 25 (1), 21-29 (2007)
Redesign of protein domains using one-bead-one-compound combinatorial chemistry
Pastor JJ, Granados G, Carulla N, Rabanal F and Giralt E
J Am Chem Soc, 129 (48), 14922-14932 (2007)
all-D proline-rich cell-penetrating peptides: a preliminary in vivo internalization study
Pujals S, Sabidó E, Tarragó T and Giralt E
Biochem Soc Trans, 35 (Pt 4), 794-796 (2007)
Self-assembly of a cyclobutane β-tetrapeptide to form nanosized structures
Rua F, Boussert S, Parella T, Diez-Perez I, Branchadell V, Giralt E and Ortuño RM
Org Lett, 9 (18), 3643-3645 (2007)
Differentiation restricted endocitosis of cell penetrating peptides in MDCK cells corresponds with activities of Rho-GTPases
Foerg C, Ziegler U, Fernandez-Carneado J, Giralt E and Merkle HP
Pharm Res, 24 (4), 628-642 (2007)
Chemical synthesis of 19F-labeled HIV-1 protease using fmoc-chemistry and ChemMatrix Resin
Frutos S, Tulla-Puche J, Albericio F and Giralt E
Int J Pept Res Ther, 13, 221-227 (2007)
Does the solid-phase synthesis of a tetrapeptide represent a challenge at the onset of the XXI century? The case of cyclo(3R)-3-hydroxydecanoyl-L-seryl-(3R)-3-hydroxydecanoyl-L-seryl]
Teixidó M, Caba JM, Prades R, Zurita E, Martinell M, Vilaseca M, Albericio F and Giralt E
Int J Peptides Res Ther, 13, 313-327 (2007)
Disruption of the HIV-1 protease dimer with interface peptides: structural studies using NMR spectroscopy combined with [2-(13)C]-Trp selective labeling
Frutos S, Rodriguez-Mias RA, Madurga S, Collinet B, Reboud-Ravaux M, Ludevid D and Giralt E
Biopolymers, 88 (2), 164-173 (2007)
Gold nanoparticles for selective and remote heating of β -amyloid protein aggregates
Bastus NG, Kogan M, Amigo R, Grillo-Bosch D, Araya E, Turiel A, Labarta A, Giralt E and Puntes VF
Mater Sci Eng C: Biomimetic Supramol Syst, 27 (5-8), 1236-1240 (2007)
Towards chemical chaperones: Rescue of p53 tetramerization by designed calyx[4]arene compounds
Gordo S, Martos V, Martinell M, Salvatella X, Gairí M, Menéndez M, De Mendoza J and Giralt E
Biopolymers, 88 (4), 621-621 (2007)
Drosophila dSAP18 is a nuclear protein that associates with chromosomes and the nuclear matrix, and interacts with pinin, a protein factor involved in RNA splicing
Costa E, Canudas S, Garcia-Bassets I, Pérez S, Fernández I, Giralt E, Azorín F and Espinás ML
Chromosome Res, 14 (5), 515-526 (2006)
Nanoparticle-mediated local and remote manipulation of protein aggregation
Kogan MJ, Bastus NG, Amigo R, Grillo-Bosch D, Araya E, Turiel A, Labarta A, Giralt E and Puntes VF
Nano Letters, 6 (1), 110-115 (2006)
Total solid-phase synthesis of marine cyclodepsipeptide IB-01212
Cruz LJ, Cuevas C, Cañedo LM, Giralt E and Albericio F
J Org Chem, 71 (9), 3339-3344 (2006)
IB-01212, a new cytotoxic cyclodepsipeptide isolated from the marine fungus Clonostachys sp. ESNA-A009
Cruz LJ, Insua MM, Baz JP, Trujillo M, Rodriguez-Mias RA, Oliveira E, Giralt E, Albericio F and Cañedo LM
J Org Chem, 71 (9), 3335-3338 (2006)
Peptide and amide bond-containing dendrimers
Crespo L, Sanclimens G, Pons M, Giralt E, Royo M and Albericio F
Chem Rev, 105 (5), 1663-1681 (2005)
Molecular recycling within amyloid fibrils
Carulla N, Caddy GL, Hall DR, Zurdo J, Gairí M, Feliz M, Giralt E, Robinson CV and Dobson CM
Nature, 436 (7050), 554-558 (2005)
Cell-penetrating cis-gamma-amino-l-proline-derived peptides
Farrera-Sinfreu J, Giralt E, Castel S, Albericio F and Royo M
J Am Chem Soc, 127 (26), 9459-9468 (2005)
Highly efficient, nonpeptidic oligoguanidinium vectors that selectively internalize into mitochondria
Fernández-Carneado J, Van Gool M, Martos V, Castel S, Prados P, De Mendoza J and Giralt E
J Am Chem Soc, 127 (3), 869-874 (2005)
Coupe du roi bisection of proteins. Spontaneous tetramerization of two peptides that span the sequence of the rabbit uteroglobin monomer
Nicolás E, Ferrer C, Taboada L and Giralt E
J Am Chem Soc, 127 (50), 17719-17733 (2005)
The GAGA protein of Drosophila is phosphorylated by CK2
Bonet C, Fernández I, Aran X, Bernués J, Giralt E and Azorín F
J Mol Biol, 351 (3), 562-572 (2005)
Preparation of de novo globular proteins based on proline dendrimers
Sanclimens G, Crespo L, Giralt E, Albericio F and Royo M
J Org Chem, 70 (16), 6274-6281 (2005)
Solid-phase synthesis of second-generation polyproline dendrimers
Sanclimens G, Crespo L, Giralt E, Royo M and Albericio F
Biopolymers, 76 (4), 283-297 (2004)
Synthesis, conformational analysis, and cytotoxicity of conformationally constrained aplidine and tamandarin A analogues incorporating a spirolactam beta-turn mimetic
Gutiérrez-Rodríguez M, Martín-Martínez M, García-López MT, Herranz R, Cuevas F, Polanco C, Rodríguez-Campos I, Manzanares I, Cárdenas F, Feliz M, Lloyd-Williams P and Giralt E
J Med Chem, 47 (23), 5700-5712 (2004)
A new class of foldamers based on cis-gamma-amino-L-proline
Farrera-Sinfreu J, Zaccaro L, Vidal D, Salvatella X, Giralt E, Pons M, Albericio F and Royo M
J Am Chem Soc, 126 (19), 6048-6057 (2004)
Potential peptide carriers: amphipathic proline-rich peptides derived from the N-terminal domain of gamma-zein
Fernández-Carneado J, Kogan MJ, Castel S and Giralt E
Angew Chem Int Ed Engl, 43 (14), 1811-1814 (2004)
A tetraguanidinium ligand binds to the surface of the tetramerization domain of protein P53
Salvatella X, Martinell M, Gairí M, Mateu MG, Feliz M, Hamilton AD, De Mendoza J and Giralt E
Angew Chem Int Ed Engl, 43 (2), 196-198 (2004)
NMR-based methods and strategies for drug discovery
Salvatella X and Giralt E
Chem Soc Rev, 32 (6), 365-372 (2003)
Bicyclic homodetic peptide libraries: comparison of synthetic strategies for their solid-phase synthesis
Teixido M, Altamura M, Quartara L, Giolitti A, Maggi CA, Giralt E and Albericio F
J Comb Chem, 5 (6), 760-768 (2003)
Tentoxin as a scaffold for drug discovery. Total solid-phase synthesis of tentoxin and a library of analogues
Jiménez JC, Chavarría B, López-Macià A, Royo M, Giralt E and Albericio F
Org Lett, 5 (12), 2115-2118 (2003)
Saturated resins or stress of the resin
Sanclimens G, Crespo L, Pons M, Giralt E, Albericio F and Royo M
Tetrahedron Letters, 44 (9), 1751-1754 (2003)
Synthesis and NMR structure of p41icf, a potent inhibitor of human cathepsin L
Chiva C, Barthe P, Codina A, Gairí M, Molina F, Granier C, Pugnière M, Inui T, Nishio H, Nishiuchi Y, Kimura T, Sakakibara S, Albericio F and Giralt E
J Am Chem Soc, 125 (6), 1508-1517 (2003)
Disseny, síntesi i estructura de pèptids i proteïnes
Ernest Giralt
Investigador Principal
Professor (Organic Chemistry Dept.- UB)
Tel Oficina : +34 93 403 71 25
Tel Lab : +34 93 403 71 27
correu-e : ernest.giraltirbbarcelona.org
Research associates
Natalia Carulla Casanovas
tel +34 93 403 71 23
natalia.carullairbbarcelona.org
Sergio Madurga
tel +34 93 403 71 23
sergio.madurgairbbarcelona.org
Mª Teresa Tarrago Clua
tel +34 93 403 71 27
teresa.tarragoirbbarcelona.org
Meritxell Teixidó
tel +34 93 403 71 27
meritxell.teixidoirbbarcelona.org
Postdoctoral Fellow
Miguel Moreno Raja
miguel.morenoirbbarcelona.org
Oscar Peña
tel +34 93 403 71 27
oscar.penairbbarcelona.org
PhD Student
Susana Gordo
tel +34 93 403 71 27
susana.gordoirbbarcelona.org
Dolors Grillo-Bosch
tel +34 93 403 71 27
dolors.grilloirbbarcelona.org
Nessim Kichik
tel +34 93 703 71 27
nessim.kichikirbbarcelona.org
Morteza Malakoutikhah
tel +34 93 703 71 27
morteza.malakoutikhahirbbarcelona.org
Silvia Pujals
tel +34 93 403 71 27
silvia.pujalsirbbarcelona.org
Rosa Pujol
rosa.pujolirbbarcelona.org
Eduard Sabidó
tel +34 93 403 71 27
eduard.sabidoirbbarcelona.org
Laia Sánchez-Torner
tel +34 93 403 71 27
laia.sanchezirbbarcelona.org
Muriel Arimon Bedos
muriel.arimonirbbarcelona.org
Laura Mendieta
laura.mendietairbbarcelona.org
Anna Guimerais
anna.guimeraisirbbarcelona.org
Irene Martín Badajoz
irene.martinirbbarcelona.org
Xavier Arroyo
tel +34 93 403 71 27
xavier.arroyoirbbarcelona.org
Bernat Serra Vidal
tel +34 93 403 71 27
bernat.serrairbbarcelona.org
Bernat Guixer Mañé
tel +34 93 403 71 27
bernat.guixerirbbarcelona.org
Andrey Dyachenko
tel +34 93 403 71 27
andrey.dyachenkoirbbarcelona.org
Michael Goldflam
tel +34 93 403 71 27
michael.goldflamirbbarcelona.org
Roger Prades
tel +34 93 403 71 27
roger.pradesirbbarcelona.org
Projects Manager
Eva Poca
tel +34 93 403 71 24
eva.pocairbbarcelona.org
Research Assistant
Esther Zurita
tel +34 93 403 71 27
esther.zuritairbbarcelona.org
