Főmenü megnyitása

A peptidek (a görög πεπτίδια, „kis emészthető” szóból) meghatározott sorrendben összekapcsolódó α-aminosavakból felépülő rövid polimerek. A két aminosavmaradék között amidkötés vagy más néven peptidkötés alakul ki. A peptid fogalmát elsőként Emil Fischer használta 1902-ben.[1]

A fehérjék polipeptid molekulák (vagy több polipeptid alegységből felépülő szerkezetek). A peptidek és fehérjék között az a különbség, hogy a peptidek rövidek, míg a polipeptidek/fehérjék hosszúak. Ezek meghatározására számos különböző konvenció létezik, melyek mindegyikének megvannak a maga nüanszai.

Tartalomjegyzék

KonvenciókSzerkesztés

Az egyik konvenció, hogy az olyan peptidláncot, amely elég rövid ahhoz, hogy a peptidet felépítő aminosavakból szintetikusan elő lehessen állítani, nem fehérjének, hanem peptidnek nevezzük. A hatékonyabb szintézismódszerek kifejlesztésével azonban már több száz aminosavból álló peptidek is készíthetők, melyek akár teljes fehérjék is lehetnek (ilyen például az ubikvitin). A natív kémiai ligáció még hosszabb fehérjék szintézisét tette lehetővé, így ez a konvenció túlhaladottnak tűnik.

Egy másik konvenció egy rugalmas határvonalat húz körülbelül 50 aminosav hosszúságnál (egyesek a határt ennél rövidebbnek tekintik), ez a definíció azonban némileg önkényes. Ez alapján a hosszú peptidek, mint például az Alzheimer-kórhoz kötődő béta-amiloid peptid, fehérjéknek tekinthetők, míg a kis fehérjék, például az inzulin, a peptidek közé tartozik.

A peptidek csoportosításaSzerkesztés

Keletkezésük szerintSzerkesztés

A peptidek – keletkezésük szerint – az alábbi csoportokba sorolhatók:

TejpeptidekSzerkesztés

A tejpeptidek a tejfehérjékből keletkeznek enzimatikus lebontás során, emésztőenzimek vagy a tej erjedésekor a tejsavbaktériumok által termelt proteinázok hatására. Több tejpeptid állatokban és klinikai vizsgálatokban vérnyomáscsökkentő hatásúnak bizonyult.

Riboszomális peptidekSzerkesztés

A riboszomális peptidek az mRNS-ek transzlációja során szintetizálódnak. A mature forma keletkezéséhez gyakran proteolízisen mennek keresztül. Jellemzően magasabb rendű élőlényekben hormon és jelző molekula funkcióval rendelkeznek. Egyes organizmusok antibiotikum peptideket, például mikrocineket állítanak elő.[2] Mivel a riboszomális peptidek transzláció révén keletkeznek, a lehetséges aminosavmaradékok köre a riboszóma számára elérhető aminosavakra korlátozódik. Ugyanakkor ezeken a peptideken gyakran történik poszttranszlációs módosítás, például foszforilálás, hidroxilálás, szulfonálás, palmitilálás, glikozilálás és diszulfid képződés. Molekulájuk általában lineáris, de lasszó alakú szerkezet is ismert.[3] Egzotikusabb átalakulás is történhet, ilyen például az L-aminosavak D-aminosavvá történő racemizációja a kacsacsőrű emlős mérgében.[4]

Nem riboszomális peptidekSzerkesztés

Ezeket a peptideket nem a riboszóma, hanem az adott peptidre specifikus enzim hozza létre. A leggyakoribb nem riboszomális peptid a glutation, amely a legtöbb aerob élőlény antioxidáns védelmének egyik tagja.[5] Más nem riboszomális peptidek leggyakrabban egysejtűekben, növényekben és gombákban fordulnak elő, ezeket moduláris enzimkomplexek szintetizálják, ezek neve nem riboszomális peptid szintetáz.[6] Ezek a komplexek gyakran hasonló módon épülnek fel, és számos különböző modult tartalmazhatnak, melyekkel sokféle kémiai módosítást végezhetnek a készülő molekulán.[7] Ezek a peptidek gyakran gyűrűs szerkezetűek, rendkívül összetett gyűrűs szerkezeteket is tartalmazhatnak, bár a lineáris nem riboszomális peptidek is gyakoriak. Mivel a rendszer szorosan kapcsolódik a zsírsavakat és poliketideket felépítő mechanizmussal, sokszor fordulnak elő hibrid vegyületek is. Oxazolok, tiazolok jelenléte gyakran arra utal, hogy a vegyület ilyen módon szintetizálódott.[8]

PeptonokSzerkesztés

A peptonok állatok tejéből vagy húsából származnak, melyeket fehérjebontó enzimekkel emésztenek. Az így kapott porlasztva szárított anyag kis peptideken kívül zsírokat, fémeket, sókat, vitaminokat és sok más biológiai vegyületet is tartalmaz. A peptonokat táptalajként alkalmazzák baktériumok és gombák tényésztéséhez.[9]

Peptid töredékekSzerkesztés

A peptid töredékek fehérjék olyan fragmensei, melyeket az eredeti fehérje azonosítására és mennyiségi meghatározására használnak.[10] Ezek a peptid töredékek sokszor kontrollált mintán laboratóriumban végzett enzimatikus bontás termékei, de lehetnek törvényszéki vagy paleontológiai minták is, melyek természetes hatások következtében bomlottak le.[11][12]

Hosszúság szerintSzerkesztés

A peptidek csoportosíthatók az őket felépítő aminosavegységek száma alapján is, meg kell azonban jegyezni, hogy a hosszabb láncú peptidek esetén a besorolás sokszor nem egyértelmű, mert az oligo- és polipeptidek, valamint a polipeptidek és fehérjék közötti határ nem éles, az itt megadott lánchosszak csak egy durva közelítő értékek.

 
Tetrapeptid

OligopeptidekSzerkesztés

Az oligopeptidek legfeljebb 10 aminosavból álló peptidek. Azt, hogy pontosan hány aminsavegységből épül fel a peptid, a peptid szó elé tett sokszorozó előtaggal jelezhetjük (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, okta-, nona-, deka-):

  • dipeptid – 2 aminosavból álló peptid (például az aszpartám)
  • tripeptid – 3 aminosavból álló peptid (például a glutation)

és így tovább.

Pentapeptid például az enkefalin, oktapeptid az angiotenzin II, nonapeptid az oxitocin és a vazopresszin, dekapeptid a gonadotropin releasing hormon és az angiotenzin I.

PolipeptidekSzerkesztés

A polipeptidek 10-nél több aminosavegységből álló peptidek.A fehérjék polipeptid molekulák (vagy több polipeptid alegységből felépülő szerkezetek). A peptidek és fehérjék között az a különbség, hogy a peptidek rövidek, míg a polipeptidek/fehérjék hosszúak. Ezek meghatározására számos különböző konvenció létezik, melyek mindegyikének megvannak a maga nüanszai.

MakropeptidekSzerkesztés

A makropeptidek 100-nál több aminosavegységből álló peptidek.

Gyűrűs peptidekSzerkesztés

A gyűrűs peptidekben két, három vagy több aminosav alkot egy gyűrűt, így a peptidláncnak nincs C- vagy N-terminálisa. Minden gyűrűs peptid egyben laktám is. A legegyszerűbb gyűrűs peptidek a 2,5-diketopiperazinok.

A peptidek szerkezeteSzerkesztés

 
A peptidkötés rezonanciaszerkezete

Az aminosavak kondenzációs reakciójában az egyik aminosav karboxilcsoportja a másik aminosav amincsoportjával vízkilépés közben reagál, melynek során –CO–NH– karbonsavamid (peptidkötés) keletkezik. A peptid egyik végén levő szabad amincsoport neve N-terminális, a peptidlánc másik végén levő szabad karboxilcsoport pedig a C-terminális.

A C–N kötés kettős kötés jellege következtében a kötés körüli rotáció gátolt, a peptidkötés atomjai egy síkban helyezkednek el.

PeptidszintézisSzerkesztés

 
Rink amid gyantán végzett szilárd fázisú peptidszintézis Fmoc-α-amin-védett aminosav felhasználásával

Peptidek a molekuláris biológiábanSzerkesztés

A peptidek az utóbbi időben több ok miatt is nagy figyelmet kaptak a molekuláris biológiában. Az első és legfontosabb, hogy a peptidekből anélkül hozhatók létre peptid antitestek állatokban, hogy a kérdéses proteint meg kellene tisztítani.[13] Ily módon szintetizálhatók a kérdéses fehérjei szakaszainak peptid antigénjei, melyekből aztán nyúlban vagy egérben a proteinnel szemben antitest állítható elő.

Egy további ok, hogy a peptidek tömegspektrometriásan vizsgálhatóvá váltak, ezáltal a vizsgált proteinek azonosíthatók peptidtömegük és -szekvenciájuk alapján. Ilyenkor a peptideket többnyire a proteinek elektroforetikus elválasztásával, majd gélben emésztéssel állítják elő.

Az utóbbi időben a peptideket a proteinek szerkezetének és funkciójának vizsgálatában is használják. A szintetikus peptideket például próbaként lehet használni, hogy vizsgálják, történik-e protein-peptid kölcsönhatás.

Gátló peptideket a klinikai kutatásokban is használnak, hogy tanulmányozzák a peptidek rákfehérjékre és más betegségekre kifejtett gátló hatását.

Jól ismert humán peptidcsaládokSzerkesztés

Az ebben a részben felsorolt peptidcsaládok riboszomális peptidek, többnyire hormonális aktivitással. Ezeket a peptideket a sejtek hosszabb „propeptidek” vagy „proproteinek” formájában szintetizálják, melyek a sejtből történő kilépés előtt rövidülnek meg. Ezek a peptidek a véráramba ürülnek, és ott végzik el hírvivő funkciójukat.

Tachykinin peptidekSzerkesztés

Vazoaktív intesztinális peptidekSzerkesztés

Hasnyálmirigy polipeptidekSzerkesztés

Opioid peptidekSzerkesztés

Kalcitonin peptidekSzerkesztés

Egyéb peptidekSzerkesztés

Megjegyzések az elnevezésekrőlSzerkesztés

  • A polipeptid aminosavakból álló egyetlen lineáris lánc.
  • A fehérjék egy vagy több, körülbelül 50 aminosavnál hosszabb polipeptidből állnak.
  • Az oligopeptid vagy (egyszerűen csak) peptid 30-50 aminosavnál nem hosszabb polipeptid.
  • A neuropeptid olyan peptid, amely az idegszövetekben fejti ki hatását.
  • A peptid hormon olyan peptid, amelynek hormonhatása van.
  • A proteóz proteinek hidrolízise során keletkezett peptidek keveréke. Kissé régies kifejezés.

Lásd mégSzerkesztés

FordításSzerkesztés

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Peptide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.
  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Peptid című német Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

ForrásokSzerkesztés

  1. E. Fischer, Chem. Z. 26 (1902), S. 939 f.
  2. Duquesne S, Destoumieux-Garzón D, Peduzzi J, Rebuffat S (2007. August). „Microcins, gene-encoded antibacterial peptides from enterobacteria”. Natural Product Reports 24 (4), 708–34. o. DOI:10.1039/b516237h. PMID 17653356.  
  3. Pons M, Feliz M, Antònia Molins M, Giralt E (1991. May). „Conformational analysis of bacitracin A, a naturally occurring lariat”. Biopolymers 31 (6), 605–12. o. DOI:10.1002/bip.360310604. PMID 1932561.  
  4. Torres AM, Menz I, Alewood PF, et al. (2002. July). „D-Amino acid residue in the C-type natriuretic peptide from the venom of the mammal, Ornithorhynchus anatinus, the Australian platypus”. FEBS Letters 524 (1-3), 172–6. o. DOI:10.1016/S0014-5793(02)03050-8. PMID 12135762.  
  5. Meister A, Anderson ME (1983). „Glutathione”. Annual Review of Biochemistry 52, 711–60. o. DOI:10.1146/annurev.bi.52.070183.003431. PMID 6137189.  
  6. Hahn M, Stachelhaus T (2004. November). „Selective interaction between nonribosomal peptide synthetases is facilitated by short communication-mediating domains”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101 (44), 15585–90. o. DOI:10.1073/pnas.0404932101. PMID 15498872.  
  7. Finking R, Marahiel MA (2004). „Biosynthesis of nonribosomal peptides1”. Annual Review of Microbiology 58, 453–88. o. DOI:10.1146/annurev.micro.58.030603.123615. PMID 15487945.  
  8. Du L, Shen B (2001. March). „Biosynthesis of hybrid peptide-polyketide natural products”. Current Opinion in Drug Discovery & Development 4 (2), 215–28. o. PMID 11378961.  
  9. Payne JW (1976). „Peptides and micro-organisms”. Advances in Microbial Physiology 13, 55–113. o. DOI:10.1016/S0065-2911(08)60038-7. PMID 775944.  
  10. Hummel J, Niemann M, Wienkoop S, et al. (2007). „ProMEX: a mass spectral reference database for proteins and protein phosphorylation sites”. BMC Bioinformatics 8, 216. o. DOI:10.1186/1471-2105-8-216. PMID 17587460.  
  11. Webster J, Oxley D (2005). „Peptide mass fingerprinting: protein identification using MALDI-TOF mass spectrometry”. Methods in Molecular Biology 310, 227–40. o. DOI:10.1007/978-1-59259-948-6_16. PMID 16350956.  
  12. Marquet P, Lachâtre G (1999. October). „Liquid chromatography-mass spectrometry: potential in forensic and clinical toxicology”. Journal of Chromatography. B, Biomedical Sciences and Applications 733 (1-2), 93–118. o. DOI:10.1016/S0378-4347(99)00147-4. PMID 10572976.  
  13. Bulinski JC (1986). „Peptide antibodies: new tools for cell biology”. International Review of Cytology 103, 281–302. o. DOI:10.1016/S0074-7696(08)60838-4. PMID 2427468.  
  14. Boelsma E, Kloek J (2009. March). „Lactotripeptides and antihypertensive effects: a critical review”. The British Journal of Nutrition 101 (6), 776–86. o. DOI:10.1017/S0007114508137722. PMID 19061526.  
  15. Xu JY, Qin LQ, Wang PY, Li W, Chang C (2008. October). „Effect of milk tripeptides on blood pressure: a meta-analysis of randomized controlled trials”. Nutrition 24 (10), 933–40. o. DOI:10.1016/j.nut.2008.04.004. PMID 18562172.  
  16. Pripp AH (2008). „Effect of peptides derived from food proteins on blood pressure: a meta-analysis of randomized controlled trials”. Food & Nutrition Research 52. DOI:10.3402/fnr.v52i0.1641. PMID 19109662.  
  17. Engberink MF, Schouten EG, Kok FJ, van Mierlo LA, Brouwer IA, Geleijnse JM (2008. February). „Lactotripeptides show no effect on human blood pressure: results from a double-blind randomized controlled trial”. Hypertension 51 (2), 399–405. o. DOI:10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.098988. PMID 18086944.