Diseño, síntesis y estructura de péptidos y proteínas
Ernest Giralt
Investigador Principal
Professor (Organic Chemistry Dept.- UB)
Tel Oficina : +34 93 403 71 25
Tel Lab : +34 93 403 71 27
correo-e : ernest.giralt
irbbarcelona.org
Introducción
Los intereses del grupo se centran en la química de péptidos y proteínas desde tres puntos de vista diferentes: diseño, síntesis y estructura de las moléculas bioactivas. Desde una perspectiva estructural, el grupo de investigación aplica técnicas modernas de resonancia magnética nuclear (RMN) para el estudio de los procesos de reconocimiento de las moléculas complejas. Nuestro grupo inició la actividad el año 1974 en el Departamento de Química Orgánica de la Universitat de Barcelona. Desde el principio, nuestra actividad científica se centró en las moléculas peptídicas. Sin embargo, a lo largo de estos años, la atención ha ido pasando de la síntesis a la estructura y la actividad biológica y, al mismo tiempo, de los péptidos a las biomoléculas más grandes, incluyendo las proteínas pequeñas y medianas.
Áreas de interés científico
Dedicamos especial atención al estudio de las propiedades dinámicas de las proteínas y al diseño de ligandos específicos que puedan interaccionar con las superficies de las proteínas. El grupo también está interesado en la ciencia aplicada. Esto se demuestra especialmente con los proyectos relacionados con el valor terapéutico de estas moléculas. En los últimos años, nos hemos implicado en el estudio de vacunas sintéticas, inhibidoras de la agregación de proteína amiloide y péptidos antitumorales extraídos de organismos marinos.
Líneas de Investigación
a) Estructura de péptidos y proteínas
El objetivo de nuestra investigación es el análisis conformacional y la elucidación estructural en 3D de péptidos y proteínas de interés biológico. Desde depsipéptidos pequeños y cíclicos de menos de 10 residuos hasta inhibidores de proteasa de más de 30.000 kDa de peso molecular. Hacemos uso de una gran variedad de herramientas instrumentales y computacionales. Sin embargo, nuestra investigación se fundamenta, principalmente, en el uso del RMN de alta frecuencia.
b) Reconocimiento molecular
Nuestro interés principal es el diseño y la síntesis de moléculas de peptídicos que puedan reconocer puntos específicos en la superficie de una proteína. Queremos usar este conocimiento para modificar las interacciones entre proteínas. Desde un punto de vista metodológico, utilizamos herramientas computacionales, principalmente algoritmos genéticos, química combinatoria, RMN de alta frecuencia y espectroscopias fluorescentes.
c) Los péptidos como agentes terapéuticos en potencia
El uso de péptidos como agentes terapéuticos presenta todavía ciertos inconvenientes. A pesar de esto, presentan un interesante potencial en el diseño de fármacos que tengan que intervenir en situaciones de reconocimiento entre proteínas. Nuestra actividad en este campo se centra en: optimización de las propiedades de ADME de los péptidos (especialmente la permeabilidad a través de la barrera hamatoencefálica), el descubrimiento de nuevos sistemas de administración de fármacos y el desarrollo de inhibidores de la formación amiloide (péptido beta-amiloide de la enfermedad de Alzheimer y enfermedades relacionadas con los priones).
d) Los péptidos en nanobiotecnología
Nuestro interés principal es el uso de nanopartículas de origen peptídico para el subministro intracelular de fármacos. Hacemos uso de dos tipos de aproximación: por un lado, sistemas únicamente peptídicos, basados en las propiedades de autoensamblaje de los péptidos amfipáticos ricos en prolina; por otro lado, sistemas híbridos, hechos a partir de la conjugación de péptidos que penetren células con nanopartículas metálicas.
Financiación
Este grupo recibe financiación de las instituciones siguientes:
- Fundación BBVA
- Ministerio Educación y Ciencia
- Fundació "la Caixa"
- Generalitat de Catalunya
- Secretaría de Estado de Cooperación Internacional (AECI)
Más información
Diseño, síntesis y estructura de péptidos y proteínas
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)
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. Peptide Res. Therapeutics, 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 Therapeutics, 13, 313-327 (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)
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)
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)
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)
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)
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, Pérez-Tomás R
Investigational New Drugs, 25 (1), 21-29 (2007)
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, 11802-11813 (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 (4), 794-796 (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
Materials Science and Engineering, C: Biomimetic and Supramolecular Systems, 27 (5-8), 1236-1240 (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)
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)
Structural analysis of substance P using molecular dynamics and NMR spectroscopy
F.J. Corcho, X. Salvatella, J. Canto, E. Giralt and J.J.Pérez
J.Pep.Sci., 13 (11), 728-741 (2007)
Effect of the surface charge discretization on electric double layers. A Monte Carlo simulation study
S. Madurga, A. Martín-Molina, E. Vilaseca, F. Mas and M. Quesada-Pérez
J.Chem.Physics, 126, 234703-234711 (2007)
Proline-rich, amphipathic cell-penetrating peptides
Pujals S and Giralt E
Adv Drug Deliv Rev, 60, 473-484 (2007)
Redesign of proteinn domains using one-bead-one compound combinatorial chemistry
J.J. Pastor, G. Granados, N.Carulla, F. Rabanal and E. Giralt
J.Am.Chem.Soc., 129, 14922-14932 (2007)
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, Giralt E
J Am Chem Soc, 129 (38), 11802-11813 (2007)
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)
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)
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)
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, 50 (127), 17719-17733 (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)
A New Class of Foldamers Based on cis-γ-Amino-L-proline
J. Farrera-Sinfreu, L. Zaccaro, D. Vidal, X. Salvatella, E. Giralt, M. Pons, F. Albericio and M. Royo.
J. Am. Chem. Soc., 126, 6048-6057 (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)
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)
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)
NMR-based methods and strategies for drug discovery
Salvatella X and Giralt E
Chem Soc Rev, 32 (6), 365-372 (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)
Diseño, síntesis y estructura de péptidos y proteínas
Ernest Giralt
Investigador Principal
Professor (Organic Chemistry Dept.- UB)
Tel Oficina : +34 93 403 71 25
Tel Lab : +34 93 403 71 27
correo-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
Birgit Claasen
tel +34 93 403 71 27
birgit.claasenirbbarcelona.org
Miguel Moreno Raja
miguel.morenoirbbarcelona.org
PhD Student
Stephanie Boussert
tel +34 93 403 71 27
stephanie.boussertirbbarcelona.org
Susana Gordo
tel +34 93 403 71 27
susana.gordoirbbarcelona.org
Giovana Granados
tel +34 93 403 71 27
giovana.granadosirbbarcelona.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
Oscar Peña
tel +34 93 403 71 27
oscar.penairbbarcelona.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
Projects Manager
Eva Poca
tel +34 93 403 71 24
eva.pocairbbarcelona.org
MSc Student
María Guiribets
maria.guiribetsirbbarcelona.org
Research Assistant
Roger Prades
tel +34 93 403 71 27
roger.pradesirbbarcelona.org
Esther Zurita
tel +34 93 403 71 27
esther.zuritairbbarcelona.org
