Peptid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

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.

Konvenciók[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 csoportosítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Keletkezésük szerint[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A peptidek – keletkezésük szerint – az alábbi csoportokba sorolhatók:

Tejpeptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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]

Peptonok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 töredékek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 szerint[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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

Oligopeptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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.

Polipeptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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.

Makropeptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A makropeptidek 100-nál több aminosavegységből álló peptidek.

Gyűrűs peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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.

Peptidszintézis[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az aminosavak táblázata.
Rink amid gyantán végzett szilárd fázisú peptidszintézis Fmoc-α-amin-védett aminosav felhasználásával

Peptidek a molekuláris biológiában[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 peptidcsaládok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Vazoaktív intesztinális peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Hasnyálmirigy polipeptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Opioid peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kalcitonin peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egyéb peptidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Megjegyzések az elnevezésekről[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • 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 még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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.

  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.