Пептиди

Цю статтю треба вікіфікувати для відповідності стандартам якості Вікіпедії. Будь ласка, допоможіть додаванням доречних внутрішніх посилань або вдосконаленням розмітки статті.

Пептиди (грец. πεπτος — поживний) — родина природних чи синтетичних сполук, молекули яких побудовані із залишків α-амінокислот, з'єднаних у ланцюг ковалентними пептидними (азот-карбонільними) зв'язками -C(O)NH-, внаслідок реакції конденсації. Зв’язок утворюється між α-карбоксильню групою однієї амінокислоти, та α-аміногрупою другої амінокислоти.

Найкоротшим пептидом є дипептид, який утворений одним пептидним зв’язком між двома амінокислотами. Також існують трипептиди, тетрапептиди, гептапептиди, ..., окта—, нонапептиди. Пептиди, до молекул яких входить до десяти амінокислот, формально називають олігопептидами. Коли в пептидний ланцюжок об'єднується багато амінокислот, то утворюється поліпептид. На одному кінці (N—кінці) його молекули є вільна аміногрупа першої амінокислоти, а на другому (C—кінці) — вільна карбоксильная група останньої амінокислоти.

Для того щоб назвати конкретний пептид, достатньо перелічити (починаючи з N—кінця) послідовність амінокислотних залишків, які входять до його складу, в трилітерному чи однобуквеному коді. Наприклад, амінокислотна послідовність пептидного гормону —ангіотензину Il читається таким чином: Asp-Аrg-Vаl-Туr-Ile-His-Pro-Phe, або відповідно DRVYIHPF.

Грань між олігопептидами і поліпептидами (той розмір, при якому молекула перестає вважатися олігопептидом і стає поліпептидом) досить умовна. Часто пептиди, що містять менше 10-20 амінокислотних залишків, називають олігопептидами, а речовини з великим числом амінокислотних ланок — поліпептидами. Природні поліпептиди з молекулярною масою понад 6000 дальтон, або містять більше ста амінокислотних залишків, зазвичай називаються білками. Але цей розподіл умовний. Деякі молекули, наприклад, гормон глюкагон, який містить лише двадцять дев'ять амінокислот, називають білковим гормоном. Невелика білкова молекула окситоцину згадується як поліпептид, або просто як пептид.

На сьогодні відомо понад 1500 видів пептидів, визначено їх властивості та розроблено методи синтезу.

Пептиди вперше були виділені з гідролізатів білків, отриманих за допомогою ферментації.

Термін "пептид" запропонований німецьким хіміком-органіком Е. Фішером, який до 1905 р. розробив загальний метод синтезу пептидів. Він у 1900 році висунув гіпотезу про те, що пептиди складаються з ланцюжка амінокислот, утворених певними зв'язками. І вже в 1902 році отримав неспростовні докази існування пептидного зв'язку.

У 1953 Венсан дю Віньо синтезував окситоцин, перший поліпептидний гормон. У 1963 р., на основі концепції твердофазного пептидного синтезу (P. Мерріфілд) були створені автоматичні синтезатори пептидів. Використання методів синтезу поліпептидів дозволило отримати синтетичний інсулін і деякі ферменти.

Лінійна послідовність амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюжку називається первинною структурою пептиду. Ланцюжок повторюваних атомів -NH-CH(R1)-CO-NH-CH(R2)-CO-NH-CH(R3)-CO-NH-CH(R4)-CO- називається пептидним остовом. Конфігурація молекули пептиду стабілізована водневими зв'язками між амінокислотними залишками становить його вторинну структуру.

Однією з ознак поділу довгих поліпептидів, та невеликих за розміром білків є структурна гнучкість їх макромолекул. Так, поліпептиди - це гнучкі молекули, а білкам властива певна стабільна конформація. Відповідно до цього поділу, інсулін (51 амінокислотний залишок) є білком зі структурою фіксованою трьома дисульфідними містками.

За якісним складом амінокислот розрізняють:

• гомомірні пептиди - сполуки, що складаються тільки з амінокислотних залишків;
• гетеромірні пептиди - речовини, до складу яких входять також небілкові компоненти. Так глікопептиди містять у молекулі вуглеводні залишки.

Пептиди також діляться за способом зв'язку амінокислот між собою:

• гомодетні - пептиди, амінокислотні залишки яких з'єднані тільки пептидними зв'язками;
• гетеродетні пептиди - ті сполуки, в яких крім пептидних зв'язків зустрічаються ще й дисульфідні, ефірні та тіоефірні зв'язки.

Пептиди розрізняються не тільки за амінокислотним складом, кількістю, розташуванням і з'єднанням амінокислотних залишків у поліпептидний ланцюжок. Наприклад, Про-Сер-Про-Ала-Гіс і Гіс-Ала-Про-Сер-Про: незважаючи на однаковий кількісний і якісний склад, ці пептиди мають зовсім різні властивості.

У цьому розділі не вистачає посилань на джерела інформації. Інформація повинна бути перевірена, інакше її можна поставити ​​під сумнів і вилучити. Ви можете відредагувати цю статтю, додавши посилання на надійні джерела.

Як правило, класифікація пептидів за функцією не є ідеальною, оскільки деякі пептиди можуть відноситься до різних груп одночасно. Так, наприклад, вазопресин, крім судинозвужувальної та анти-діуретичної дії, покращує пам'ять. А окситоцин може розглядатися і як гормон (передача сигналу між клітинами), і як нейропептид, тому що виконує функції медіатора в мозку.

Пептидні гормони — це численний і найбільш різноманітний за складом клас гормональних сполук, що представляє собою біологічно активні речовини, які беруть участь у проведенні сигналів між клітинами. Їх утворення відбувається в спеціалізованих клітинах залозистих органів, після чого активні сполуки надходять в кровоносну систему для транспортування до органів-мішеней. Після досягнення мети гормони специфічно впливають на певні клітини, взаємодіючи з відповідним рецептором. Класичними прикладами пептидних гормонів є брадикінін, ґастрин, окситоцин та інш.

Нейропептиди виявили в нервових тканинах. Нейропептиди — сполуки, що синтезуються в нейронах мозку і залучені в регуляційні та сигнальні процеси. Дія нейропептидів на ЦНС є дуже різноманітною. Вони впливають безпосередньо на мозок, контролюють сон, впливають на пам'ять, поведінку, процеси навчання, мають знеболюючу дію. Класичними прикладами нейропептидів є: ендорфіни, вазопресин, і т.д.

Алкалоїди, як правило, є пептидами рослин, грибів і деяких тварин, таких як молюски. Алкалоїди залучені у захист одного організму від його поїдання іншими організмами. Класични��и прикладами пептидних алкалоїдів є: ерготамін, пандамін, динорфін-(1-8)-октапептид, N-бета-(D-Leu-D-Arg-D-Arg-D-Leu-D-Phe)-налтрексамін та інш.

Антибіотики пригнічують ріст мікроорганізмів, як правило, бактеріальних клітин, локалізованих в організмі грибків і найпростіших. Класичними прикладом пептидних антибіотиків: тиротріцмн, бацитрацин, граміцидин, валіноміцин та інш.

Пептидні токсини є отруйними речовинами у своїй більшості. Наприклад, палютоксин, аґатоксин, куртатоксин та інш.

Найбільш вивчені пептиди, що беруть участь в імунній відповіді — тафцін, тімопотін II і тимозин α1. Їх синтез в клітинах організму людини забезпечує функціонування імунної системи.

Пептиди беруть участь у багатьох процесах живих організмів, володіють високою фізіологічною активністю, регулюють різні біологічні процеси. Група пептидів-біорегуляторів чітко не визначена, тому що майже будь-який пептид може регулювати деякі процеси в організмі. Проте, ця група використовується для класифікації пептидів, які чітко не належать до інших груп. Прикладом регуляторних пептидів є ансерин, карнозин та інш.

[Ред] Пептидні біорегулятори

На основі розробленої петербурзькими вченими технології з органів і тканин тварин були виділені пептиди, що володіють тканиноспецифічною дією, здатні відновлювати на оптимальному рівні метаболізм в клітинах тих тканин, з яких вони виділені. Важливою відмінністю цих пептидів є їх регулюючу дію: при придушенні функції клітини вони її стимулюють, а при підвищеній функції — знижують до нормального рівня. Це дозволило створити новий клас лікарських препаратів — пептидні біорегулятори.

Перший з них — імуномодулятор тималін — вже більше 28 років перебуває на фармацевтичному ринку і застосовується для відновлення функції імунної системи при захворюваннях різного генезу, включаючи онкологічні захворювання. За ним пішли епіталамін (біорегулятор нейроендокринної системи), сампрост (препарат для лікування захворювань передміхурової залози), Кортексин (препарат для лікування широкого спектру неврологічних захворювань), ретіналамін (препарат для лікування дегенеративно-дистрофічних захворювань сітківки). За 25 років широкого застосування пептидних біорегуляторів їх отримали більше 15 млн осіб. При цьому не було виявлено протипоказань до їх застосування та побічної дії.

Цю статтю потрібно повністю переписати відповідно до стандартів якості Вікіпедії. Ви можете допомогти, переробивши її. Можливо, сторінка обговорення містить зауваження щодо потрібних змін.

Опіоїдні пептиди — група природних і синтетичних пептидів, схожих з опіатами (морфін, кодеїн тощо) за здатністю зв'язуватися з опіоїдними рецепторами організму.

Ендогенні морфіноподібні речовини були вперше виділені в 1975 році з цілого мозку і гіпофіза голубів, морських свинок, щурів, кроликів і мишей. А в 1976 році фракції таких олігопептидів були виявлені в спинномозковій рідині та крові людини. Різні види цих олігопептидів отримали назву ендорфінів і енкефалінів.

Ліганди опіоїдних рецепторів також були виявлені в багатьох периферичних органах, тканинах і біологічних рідинах. Опіоїди присутні в гіпоталамусі та гіпофізі, плазмі крові і спиномозковій рідині, шлунково-кишковому тракті, легенях, органах репродуктивної системи, імунокомпетентних тканинах і навіть у шкірі. Поряд з ендорфінами виявлені і, так звані, екзорфіни або параопіоіди — опіоїдні пептиди, які утворюються при травленні їжі. До тепер опіоїдні рецептори та їх ендогенні ліганди виявлені практично у всіх органах і тканинах ссавців, а також у тварин більш низьких ступенів класифікації аж до найпростіших.

Основна частина опіоїдних пептидів утворюється шляхом внутрішньоклітинного розщеплення високомолекулярних попередників, що призводить до утворення ряду біологічно активних фрагментів, у тому числі і опіоїдних пептидів. Ідентифіковано і найбільш вивчені 3 таких попередника: проопиомеланокортина (ПОМК), проенкефалін А і продинорфіну (проенкефалін В). До складу ПОМК (локалізованого головним чином у гіпофізі) входять амінокислотні послідовності b-ліпотропін, АКТГ, a-, b-і g-меланоцітстімулірующіх гормонів, a-, b-і g-ендорфінів. В даний час встановлено, що основним джерелом енкефалінів (метіонін-енкефаліну і лейцин-енкефаліну) в організмі є проенкефалін А, локалізований переважно в наднирниках. У його складі міститься 4 амінокислотні послідовності мет-енкефаліну і одна лей-енкефаліну, а також ряд продовжених форм мет-енкефаліну: меторфамід, МЕРГЛ (мет-енкефалінів-Arg6-Gly7-Leu8), Мерфі (мет-енкефалінів-Arg6-Phe7), пептид Ф і групи споріднених пептидів, що входять до складу пептиду Е: BAM 22, 20, 18, 12, взаємодіючих з опіоїдними рецепторами mu-, kappa-і delta-типу. У структурі іншого проенкефаліна — препроенкефаліна В (або продинорфіну) — виявлені послідовності a-і b-неоендорфінов, динорфінів [динорфин 1-8, 1-17 (А), динорфин В (ріморфін), 4кД-динорфин], що володіють найбільшим спорідненістю до ОР k-типу, а також лей-енкефаліну. Радіорецепторний аналіз зв'язування ендорфінів і енкефалінів з опіоїдними рецепторами показав, що спорідненість мет-і лей-енкефалінів до опіоїдних рецепторів delta-типу вище, ніж до рецепторів mu-типу; b-ендорфін має приблизно однакову спорідненість до опіоїдних рецепторів mu-і delta-типу, a-і g-ендорфіни проявляють набагато меншу спорідненість до обох типів рецепторів у порівнянні з b-ендорфіном. Незважаючи на те, що мет-енкефалінів взаємодіє переважно з опіоїдними рецепторами d-типу, його аналоги з більш довгою амінокислотною послідовністю — меторфамід і пептиди групи BAM (пептиди з мозкової речовини надниркових залоз) володіють протилежною профілем селективності взаємодії з опіоїдними рецепторами (mu> kappa> delta). Більшість ендогенних опіоїдів в тій чи іншій мірі можуть взаємодіяти з кількома типами рецепторів. Так, b-ендорфін своїм N-кінцевим фрагментом здатний взаємодіяти з mu-і delta-опіоїдними рецепторами, а С-кінцем з epsilon-рецепторами. У шкірі амфібій, а потім і в мозку і деяких інших органах теплокровних, виявлений четвертий попередник ОП — продерморфін, який вважається джерелом дерморфіна (mu-агоніста) і дельторфіна (delta-агоніста). У ЦНС виявлені ендогенні пептиди, специфічно взаємодіють з mu-опіоїдними рецепторами: Tyr-Pro-Trp-Phe-NH2 і Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2, названі ендоморфіну, а також пептид ноціцептін, який надає свій анальгетический ефект через опіоідоподобние орфановие рецептори . [Ред] Властивості пептидів

   Субстанція Р
   en: Kassinin
   Нейрокинин А (en: Neurokinin A)
   en: Eledoisin
   Нейрокинин В (en: Neurokinin B)

   en: NPY
   Пептид YY
   APP Avian pancreatic polypeptide
   en: HPP Human pancreatic polypeptide

Пептидні гормони та нейропептиди, наприклад, регулюють більшість процесів організму людини, в тому числі, і беруть участь у процесах регенерації клітин. Пептиди імунологічного дії захищають організм від потрапили в нього токсинів. Для правильної роботи клітин і тканин необхідно адекватну кількість пептидів. Проте з віком і при патології виникає дефіцит пептидів, який істотно прискорює знос тканин, що призводить до старіння всього організму. Сьогодні проблему недостатності пептидів в організмі навчилися вирішувати. Пептидний пул клітини заповнюють синтезованими в лабораторних умовах короткими пептидами.

Пептиди постійно синтезуються у всіх живих організмах для регулювання фізіологічних процесів. Біосинтез пептидів в організмі відбувається протягом кількох хвилин, хімічний ж синтез в умовах лабораторії — досить тривалий процес, який може займати кілька днів, а розробка технології синтезу — кілька років. Однак, незважаючи на це, існують досить вагомі аргументи на користь проведення робіт з синтезу аналогів природних пептидів. По-перше, шляхом хімічної модифікації пептидів можливо підтвердити гіпотезу первинної структури. Амінокислотні послідовності деяких гормонів стали відомі саме завдяки синтезу їх аналогів в лабораторії.

По-друге, синтетичні пептиди дозволяють докладніше вивчити зв'язок між структурою амінокислотної послідовності та її активністю. Для з'ясування зв'язку між конкретною структурою пептиду і його біологічну активність була проведена величезна робота з синтезу не однієї тисячі аналогів. У результаті вдалося з'ясувати, що заміна лише однієї амінокислоти у структурі пептиду здатна в кілька разів збільшити його біологічну активність або змінити її спрямованість. А зміна довжини амінокислотної послідовності допомагає визначити розташування активних центрів пептиду та ділянки рецепторної взаємодії.

По-третє, завдяки модифікації вихідної амінокислотної послідовності, з'явилася можливість отримувати фармакологічні препарати. Створення аналогів природних пептидів дозволяє виявити більш «ефективні» конфігурації молекул, які підсилюють біологічну дію або роблять його більш тривалим.

По-четверте, хімічний синтез пептидів економічно вигідний. Більшість терапевтичний препаратів коштували б у десятки разів більше, якби були зроблені на основі природного продукту.

Найчастіше активні пептиди в природі виявляються лише в нанограммових кількостях. Плюс до цього, методи очищення і виділення пептидів з природних джерел не можуть повністю розділити шукану амінокислотну послідовність з пептидами протилежної або ж іншої дії. А у випадку специфічних пептидів, синтезованих організмом людини, отримати їх можливо лише шляхом синтезу в лабораторних умовах.

• Поліпептиди - простий лінійний ланцюг, що складається з амінокислот
• Олігопептиди або (просто) пептиди - пептиди з числом амінокислот в ланцюзі до 30-50, у разі поліпептидів і до десяти амінокислот, у разі простих пептидів
• Дипептид
• Трипептиди
• Гексапептиди
• Нейропептиди - пептиди, асоційовані з нервовою тканиною
• Пептидні гормони - петиди з гормональною активністю

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Пептиди

• Білки
• Амінокислоти
• Рибосома