بواسطة معلومات الببتيد 
1 مايو 2025
جميع المقالات ومعلومات المنتج المقدمة على هذا الموقع مخصصة فقط لنشر الم
المنتجات المقدمة على هذا الموقع مخصصة حصريًا للأبحاث المختبرية. يتم إجراء الأبحاث في المختبر (باللاتينية: *in glass*، وتعني في الأواني الزجاجية) خارج جسم الإنسان. هذه المنتجات ليست أدوية، ولم تتم الموافقة عليها من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، ويجب عدم استخدامها لمنع أو علاج أو علاج أي حالة طبية أو مرض أو علة. ويمنع القانون منعاً باتاً إدخال هذه المنتجات إلى جسم الإنسان أو الحيوان بأي شكل من الأشكال.
ما هو الببتيد؟
ينشأ مصطلح 'الببتيد' من الكلمة اليونانية 'πέσσειν' (péssein)، والتي تعني 'الهضم'. الببتيد هو مركب يتكون من الأحماض الأمينية المرتبطة من خلال روابط الببتيد. تنشأ الروابط الببتيدية، وهي روابط أميدية، من تكثيف الجفاف بين مجموعة α-carboxyl لأحد الأحماض الأمينية ومجموعة α-amino من حمض أميني آخر. يتم تصنيف الببتيدات التي تحتوي على 2 إلى 20 من الأحماض الأمينية، المصنفة حسب عدد الأحماض الأمينية، باسم قليلات الببتيدات، وتلك التي تحتوي على 20 إلى 50 هي بولي ببتيدات، والتسلسلات التي تتجاوز 50 حمضًا أمينيًا ذات هياكل مكانية محددة يتم تصنيفها عمومًا على أنها بروتينات. عادةً ما يكون الوزن الجزيئي للببتيدات أقل من 10 كيلو دالتون. يتكون هيكلها الأساسي من تسلسل خطي من الأحماض الأمينية، ويمكن لبعض الببتيدات أن تشكل هياكل ثانوية مثل حلزونات ألفا. تعرض الببتيدات وظائف متنوعة، وتشارك على نطاق واسع في العمليات البيولوجية بما في ذلك نقل الإشارة، وتنظيم التمثيل الغذائي، والاستجابات المناعية، مما يجعلها جزيئات حيوية مهمة مع كل من التنوع الهيكلي والوظائف البيولوجية في التطبيقات عبر الطب وعلوم الأغذية وغيرها من المجالات.
كيف يتم تشكيل الببتيدات؟
| يحدث تكوين الببتيد من خلال ربط الأحماض الأمينية عبر روابط الببتيد، ويحدث بشكل طبيعي في الجسم الحي أو بشكل مصطنع في المختبر. في الأنظمة البيولوجية، يتضمن تخليق الريبوسوم mRNA الذي يحمل معلومات وراثية لتوجيه الريبوسومات في ترتيب الأحماض الأمينية المنشطة في تسلسل محدد. تنقل RNAs (tRNAs) الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم، حيث يؤدي التحفيز الأنزيمي إلى تكثيف الجفاف بين مجموعة α-carboxyl لأحد الأحماض الأمينية ومجموعة α-amino من حمض أميني آخر، مما يشكل رابطة أميد (ببتيد) ويطلق جزيء الماء؛ تتكرر هذه العملية لإنتاج قليلات الببتيد أو الببتيدات. يعتمد التخليق غير الريبوسومي على مجمعات إنزيمية متخصصة مثل إنزيمات الببتيد، والتي يتم ملاحظتها بشكل شائع في الكائنات الحية الدقيقة التي تنتج الببتيدات النشطة بيولوجيًا مثل المضادات الحيوية. يستخدم التوليف في المختبر في المقام الأول تخليق الببتيد في المرحلة الصلبة (SPPS)، حيث تقترن الأحماض الأمينية المحمية بشكل تسلسلي بدعم الراتنج؛ تعمل تفاعلات إزالة الحماية والتكثيف على تمديد سلسلة الببتيد تدريجيًا. وبدلاً من ذلك، يمكن الحصول على الببتيدات المستهدفة عن طريق التحلل المائي الأنزيمي للبروتينات الطبيعية. يمثل تكوين الرابطة الببتيدية عملية رابطة تساهمية، تعمل بمثابة الرابط الأساسي في البنية الأولية للببتيدات والبروتينات. تمت مناقشة المزيد من التفاصيل حول روابط الببتيد في القسم 'سندات الببتيد'. |  |
تسميات الببتيدات
تُشتق تسمية الببتيدات عادةً من عدد الأحماض الأمينية التي تحتوي عليها، وذلك وفقًا لاتفاقية 'الرقم + الببتيد'. على سبيل المثال، يشتمل ثنائي الببتيد على اثنين من الأحماض الأمينية، وثلاثي الببتيد، ويستمر هذا حتى ديكاببتيد الذي يحتوي على عشرة أحماض أمينية. تتم تسمية الببتيدات التي تحتوي على أكثر من عشرة أحماض أمينية مباشرة باسم '11 - ببتيد'، '20 - ببتيد'، وما إلى ذلك. ينطبق نظام التسمية هذا بشكل عام على الببتيدات الخطية التقليدية المرتبطة بروابط α - الببتيد. ومع ذلك، توجد استثناءات:
تتم تسمية بعض الببتيدات الحلقية، مثل السيكلوسبورين والجراميسيدين، ببادئة 'cyclo -' أو اسم ملكية بسبب الاتصال من الرأس إلى الذيل أو التدوير الجانبي، وقد تحتوي على مكونات غير طبيعية مثل الأحماض الأمينية D.
الببتيدات ذات الاتصال الفريد، مثل الجلوتاثيون، الذي يحتوي على 'رابطة γ-ببتيد' المتكونة بين مجموعة γ-كربوكسيل ومجموعة α-amino، لا تتبع اصطلاح ترقيم روابط α-peptide الخطية.
تتم تسمية الببتيدات الوظيفية، مثل مضادات الميكروبات والببتيدات العصبية، بناءً على وظائفها البيولوجية بدلاً من عدد الأحماض الأمينية. على سبيل المثال، الميليتين، وهو ببتيد مضاد للميكروبات يحتوي على 26 حمضًا أمينيًا.
تحتوي الببتيدات غير الريبوسومية المركبة من الكائنات الحية الدقيقة، مثل الباسيتراسين والأكتينومايسين، على أحماض أمينية معدلة (على سبيل المثال، ميثليته أو سايكليزيد) ويتم تسميتها على اسم مصدرها أو وظيفتها بسبب مساراتها التخليقية الحيوية الفريدة، بدلاً من عدد الأحماض الأمينية.
باختصار، تعكس هذه الاستثناءات الطبيعة المتنوعة لتسميات الببتيد، والتي يجب أن تأخذ في الاعتبار السمات الهيكلية والطرق الاصطناعية والخصائص الوظيفية.
تصنيف الببتيدات
يمكن تصنيف الببتيدات في أبعاد متعددة:
من خلال عدد الأحماض الأمينية، فإن قليلات الببتيدات التي تتكون من 2-20 ببتيد مثل ثنائي الببتيد والجلوتاثيون تكون نشطة للغاية؛ يمكن أن تشكل البوليببتيدات التي تحتوي على 20-50 ببتيدًا هياكل مكانية بسيطة مثل شظايا الأنسولين؛ عادةً ما يتم تصنيف الببتيدات التي تحتوي على أكثر من 50 ببتيدًا ووظائف معقدة على أنها بروتينات، مثل الأنسولين الذي يحتوي على 51 حمضًا أمينيًا.
من خلال التركيب الكيميائي، ترتبط الببتيدات الخطية بروابط ألفا الببتيد مثل الإنكيفالين، وتشكل الببتيدات الحلقية حلقة من خلال الذيل الأول والأخير أو السلسلة الجانبية مثل السيكلوسبورين، وتحتوي الببتيدات المعدلة على مكونات غير طبيعية مثل الأحماض الأمينية D من الأكتينوميسين، وترتبط الببتيدات المرتبطة بشكل خاص مثل الجلوتاثيون بروابط γ الببتيد.
بواسطة طريقة التوليف، يتم تشفير الببتيدات الريبوسومية الاصطناعية بواسطة جينات مثل الإندورفين، وتعتمد الببتيدات الاصطناعية غير الريبوسومية على مجمعات الإنزيمات الميكروبية مثل الميكوبيبتيدات، ويتم تحضير الببتيدات الاصطناعية بوسائل كيميائية أو بيولوجية مثل الأوكتريوتيد الطبي.
من خلال الوظيفة، تشارك الببتيدات التأشيرية في النقل مثل هرمون إفراز الثيروتروبين، والببتيدات المضادة للبكتيريا تدمر الأغشية البكتيرية مثل ببتيدات سم النحل، والببتيدات العصبية تنظم الأعصاب مثل الإندورفين للتسكين، وهناك أيضًا الببتيدات الطبية والببتيدات الغذائية الوظيفية.
حسب المصدر، توجد الببتيدات الطبيعية في الكائنات الحية أو الأطعمة، مثل ببتيدات الكازين الألبان، وتخترق الببتيدات الاصطناعية القيود الطبيعية من خلال التدخل الاصطناعي، مثل قليلات الببتيد التجميلية.
حسب المصادر البيولوجية، يمكن تصنيفها إلى مصادر حيوانية مثل التنسين، ومصادر نباتية مثل ببتيدات فول الصويا، ومصادر ميكروبية مثل ببتيدات المتفطرة الطيرية.
تتشابك هذه التصنيفات لتعكس التنوع الغني للببتيدات في البنية والوظيفة والتطبيق.
مصطلحات مهمة تتعلق بالببتيدات
الرابطة الببتيدية: الرابطة الأميدية -CO-NH- التي تتكون من تكثيف الجفاف لمجموعة α-carboxy لحمض أميني واحد مع مجموعة α-amino لحمض أميني آخر، وهي الرابطة التساهمية الأساسية التي تربط بقايا الأحماض الأمينية وتشكل الببتيدات والبروتينات.
قليل الببتيد: يشير عادة إلى مركبات الببتيد ذات الوزن الجزيئي المنخفض، مثل ثنائي الببتيد وثلاثي الببتيد وما إلى ذلك، والتي تتشكل عن طريق ربط 2-20 من الأحماض الأمينية من خلال الرابطة الببتيدية، ولها نشاط بيولوجي عالي ونفاذية غشاء الخلية.
البولي ببتيد: الببتيد يتكون من 20-50 حمض أميني، الوزن الجزيئي عادة ما يكون أقل من 10 كيلو دالتون، يمكن أن يشكل بنية مكانية بسيطة مثل α-helix، وهو جزيء وظيفي بين قليل الببتيد والبروتين.
البنية الأولية: تسلسل الأحماض الأمينية للببتيد، الذي تحدده المعلومات الوراثية أو التصميم الاصطناعي، هو التركيب الكيميائي الأساسي للببتيد، والذي يؤثر بشكل مباشر على بنيته المتقدمة ووظيفته البيولوجية.
البنية الثانوية: التشكل المرتب الذي يتكون من الروابط الهيدروجينية في المنطقة المحلية من سلسلة الببتيد، مثل حلزون ألفا، وطي بيتا، وتحول بيتا، وما إلى ذلك، وهو ليس مستقرًا مثل البروتينات، ولكنه يشارك في تكوين المواقع الوظيفية.
الببتيدات الحلقية: الببتيدات التي تشكل بنية حلقية عن طريق ربط الأحماض الأمينية الأولى والأخيرة أو مجموعات السلسلة الجانبية، مثل السيكلوسبورين والببتيد القصير، مع ثبات عالي وخصائص مضادة للإنزيمات، وغالبًا ما تحتوي على البادئة 'دورية' في الاسم.
الببتيدات المصنعة للريبوسوم: الببتيدات التي يتم تصنيعها بواسطة ريبوسومات الكائنات الحية من خلال ترجمة قالب mRNA، ويتم تشفير تسلسلاتها بواسطة الجينات، مثل هرمون الأنسولين والناقل العصبي الإندورفين.
الببتيدات الاصطناعية غير الريبوسومية: الببتيدات التي يتم تصنيعها بواسطة مجمعات إنزيمية خاصة مثل إنزيمات الببتيد، والتي توجد عادة في الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات، وقد تحتوي على أحماض أمينية غير طبيعية مثل الأحماض الأمينية D، على سبيل المثال، المضاد الحيوي Mycobacterium avium peptide.
تخليق الببتيد في المرحلة الصلبة (SPPS): تكنولوجيا تخليق الببتيد الاصطناعي في المختبر، من خلال الاقتران المتسلسل للأحماض الأمينية المحمية على حامل الراتنج، من خلال إزالة الحماية، تفاعل التكثيف لتوسيع سلسلة الببتيد تدريجيًا، مناسب لدقة تخليق الببتيد القصير.
