توسط اطلاعات پپتید 
21 آوریل 2025
تمام مقالات و اطلاعات محصول ارائه شده در این وب سایت صرفاً برای انتشار اطلاعات و اهداف آموزشی است.
محصولات ارائه شده در این وب سایت منحصراً برای تحقیقات آزمایشگاهی در نظر گرفته شده است. تحقیقات آزمایشگاهی (لاتین: *in glass*، به معنی در ظروف شیشه ای) خارج از بدن انسان انجام می شود. این محصولات دارویی نیستند، توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تایید نشده اند و نباید برای پیشگیری، درمان یا درمان هر گونه بیماری، بیماری یا بیماری استفاده شوند. ورود این محصولات به بدن انسان یا حیوان به هر شکلی طبق قانون اکیدا ممنوع است.
آمینو اسیدها مولکول های آلی هستند که حاوی یک گروه آمینه و یک گروه کربوکسیل همراه با یک زنجیره جانبی مشخص هستند.
در اسیدهای آمینه α که اکثر پپتیدها و پروتئین های سنتز شده از طریق ریبوزومی را تشکیل می دهند، این گروه ها به همان اتم آلفا کربن متصل هستند. ساختار کلی را می توان به صورت زیر نشان داد:
H2N-CH(R)-COOH
جایی که R نشان دهنده زنجیره جانبی است.
زنجیره جانبی چیزی است که یک اسید آمینه را از دیگری متمایز می کند و به شدت بر ویژگی هایی مانند بار، قطبیت، آب گریزی، رفتار فضایی و واکنش شیمیایی تأثیر می گذارد.
بیست اسید آمینه استاندارد معمولاً توسط کد ژنتیکی متعارف کدگذاری می شوند و به طور گسترده در سنتز پروتئین ریبوزومی استفاده می شوند. اسیدهای آمینه کدگذاری شده ژنتیکی اضافی، مانند سلنوسیستئین و پیرولیزین، در سیستم‌های بیولوژیکی خاصی وجود دارند.
برای شیمی پپتید، اسیدهای آمینه به عنوان بلوک‌های ساختمان مولکولی شناخته می‌شوند که توالی‌های پپتیدی تعریف‌شده را می‌توان از آنها جمع کرد.
پپتید مولکولی متشکل از بقایای اسید آمینه است که از طریق پیوندهای پپتیدی متصل شده اند..
پیوند پپتیدی یک پیوند آمیدی است که بین گروه کربونیل مشتق شده از کربوکسیل یک باقیمانده و نیتروژن مشتق شده از آمینو باقیمانده بعدی ایجاد می شود.
هنگامی که اسیدهای آمینه در یک زنجیره پپتیدی گنجانده می شوند، به طور دقیق تر به عنوان شناخته می شوند. باقی مانده اسید آمینه .
بنابراین یک دنباله ساده را می توان به صورت زیر نشان داد:
اسید آمینه → پیوند پپتیدی → باقیمانده اسید آمینه → زنجیره پپتیدی
پپتیدها ممکن است فقط حاوی تعداد کمی باقیمانده یا توالی های طولانی تر باشند.
عباراتی مانند دی پپتید , تری پپتید و الیگوپپتید توصیف های مفیدی هستند، اما هیچ عدد باقیمانده ثابت جهانی وجود ندارد که در آن هر پپتید باید ناگهان به عنوان پلی پپتید یا پروتئین طبقه بندی شود.
این تمایز تا حدی به بافت علمی، سازمان ساختاری و قرارداد بستگی دارد تا به یک مرز عددی واحد.
اسیدهای آمینه و پپتیدها ارتباط نزدیکی با هم دارند، اما اصطلاحات قابل تعویض نیستند.
اسید آمینه آزاد یک گونه مولکولی منفرد است.
پپتید یک مولکول تعریف شده است که در آن باقی مانده های اسید آمینه متعدد به صورت کووالانسی در یک توالی خاص به هم متصل می شوند.
این تفاوت مهم است زیرا پیوند آمینو اسیدها به یکدیگر خواصی را ایجاد می کند که نمی توان آنها را به سادگی با نگاه کردن به اسیدهای آمینه آزاد به صورت جداگانه پیش بینی کرد.
پس از ادغام در یک زنجیره پپتیدی، باقیمانده ها از طریق:
برهمکنش های الکترواستاتیکی
پیوند هیدروژنی
فعل و انفعالات آبگریز
اثرات فضایی
فعل و انفعالات معطر
محدودیت های ساختاری
اصلاحات کووالانسی
بنابراین، توالی به یک عامل تعیین کننده در رفتار فیزیکوشیمیایی کلی پپتید تبدیل می شود.
اصطلاحات علمی یک اسید آمینه آزاد را از باقی مانده اسید آمینه در یک پپتید متمایز می کند.
به عنوان مثال، گلیسین آزاد یک مولکول اسید آمینه است.
هنگامی که گلیسین از طریق تشکیل پیوند پپتیدی به یک پپتید ادغام می شود، بخش مشتق شده از گلیسین به عنوان باقیمانده گلیسین نامیده می شود..
کلمه 'پسماند' نشان دهنده این واقعیت است که ادغام در یک پپتید زمینه شیمیایی اسید آمینه اصلی را تغییر می دهد.
این تمایز به ویژه هنگام توصیف جرم مولکولی، ترکیب توالی، سنتز پپتید، یا آنالیز ساختاری مهم می شود.
یک پپتید دارای یک ستون فقرات تکرار شونده است که عمدتاً از موارد زیر تشکیل شده است:
–N–Ca–C(=O)–
واحدها
مشخصه زنجیره جانبی آن باقیمانده به هر کربن آلفا متصل است.
ستون فقرات پپتیدی چارچوب ساختاری مشترک را فراهم می کند، در حالی که زنجیره های جانبی بسیاری از تنوع شیمیایی را فراهم می کنند.
بیشتر پپتیدهای خطی دارای دو انتهای متمایز شیمیایی هستند:
پایانه N - انتهای مرتبط با گروه آمینه انتهایی.
C-پایانه - انتهای مرتبط با گروه کربوکسیل انتهایی.
توالی های پپتیدی به طور معمول از انتهای N تا C-پایانه نوشته می شوند.
به عنوان مثال:
آلا – گلی – سر
یک تری پپتید را توصیف می کند که در آن آلانین باقیمانده ترمینال N و سرین باقیمانده ترمینال C است.
گروه‌های پایانی نیز می‌توانند از نظر شیمیایی اصلاح شوند، بنابراین هر پپتید تحقیقاتی لزوماً حاوی یک گروه آمینه آزاد یا گروه کربوکسیل آزاد در انتهای خود نیست.
ستون فقرات پپتیدی از نظر ساختاری در سراسر یک توالی مشابه است، اما زنجیره های جانبی اسید آمینه به طور قابل توجهی متفاوت است.
این تفاوت ها به شدت بر رفتار پپتید تأثیر می گذارد.
باقی مانده هایی مانند لوسین، ایزولوسین، والین، فنیل آلانین و متیونین می توانند در فعل و انفعالات آبگریز نقش داشته باشند.
یک پپتید حاوی بسیاری از باقیمانده‌های آبگریز ممکن است با آب تعامل کمتری داشته باشد و ممکن است تحت شرایط خاص تمایل بیشتری به خود-تداعی نشان دهد.
با این حال، آبگریزی به کل توالی بستگی دارد نه به حضور هر باقیمانده منفرد.
باقی مانده هایی مانند سرین، ترئونین، آسپاراژین و گلوتامین حاوی زنجیره های جانبی قطبی هستند که قادر به مشارکت در فعل و انفعالات پیوند هیدروژنی هستند.
این باقیمانده ها می توانند بر هیدراتاسیون، تشخیص مولکولی، ترکیب موضعی و حلالیت تأثیر بگذارند.
برخی نیز ممکن است بسته به سیستم بیولوژیکی یا آزمایشی در تغییرات شیمیایی یا آنزیمی شرکت کنند.
اسید آسپارتیک و اسید گلوتامیک حاوی زنجیره های جانبی کربوکسیل هستند.
حالت پروتوناسیون آنها به pH بستگی دارد.
تحت بسیاری از شرایط تجربی رایج، این باقیمانده ها بار منفی را به پپتید وارد می کنند.
بنابراین آنها تأثیر می گذارند:
بار خالص، رفتار ایزوالکتریک، حلالیت، حفظ کروماتوگرافی، و برهمکنش های مولکولی.
لیزین و آرژنین به طور کلی در بسیاری از شرایط آزمایشگاهی بار مثبت دارند، در حالی که هیستیدین رفتار پروتوناسیون وابسته به شرایط را در نزدیکی محدوده‌های pH مرتبط فیزیولوژیکی و تجربی نشان می‌دهد.
این باقیمانده‌ها می‌توانند به طور قابل‌توجهی بر بار پپتید و برهم‌کنش‌های آن با سایر مولکول‌ها یا فازهای ثابت کروماتوگرافی تأثیر بگذارند.
فنیل آلانین، تیروزین و تریپتوفان حاوی زنجیره های جانبی معطر هستند.
باقی مانده های معطر می توانند در فعل و انفعالات آبگریز و مرتبط با π شرکت کنند و ممکن است در جذب UV نقش داشته باشند.
با این حال، این بیانیه که اسیدهای آمینه معطر عموماً جذب «نزدیک به 280 نانومتر» می‌کنند باید با دقت مورد استفاده قرار گیرد.
تریپتوفان و تیروزین به شدت در جذب نزدیک به 280 نانومتر نقش دارند، در حالی که فنیل آلانین در آن ناحیه بسیار ضعیف تر جذب می شود.
این موضوع زمانی اهمیت دارد که از طیف سنجی UV برای تخمین غلظت پپتید استفاده شود.
مقاله اصلی با تمام اسیدهای آمینه معطر رفتار می کند که انگار به طور مشابه در جذب 280 نانومتر نقش دارند. عبارت اصلاح شده این تمایز را دقیق تر می کند.
دو پپتید می توانند حاوی اسیدهای آمینه دقیقاً مشابه باشند، اما اگر آن باقیمانده ها به ترتیب متفاوتی ظاهر شوند، رفتار متفاوتی دارند.
به عنوان مثال:
A–B–C–D
و
D–C–B–A
ترکیب اسید آمینه یکسانی دارند اما توالی های متفاوتی دارند.
تغییر دنباله می تواند تغییر دهد:
توزیع شارژ
الگوی سطح آبگریز
ترجیح ساختاری
گرایش تجمع
حلالیت
تشخیص مولکولی
رفتار کروماتوگرافی
بنابراین، ترکیب اسید آمینه به تنهایی برای تعریف یک پپتید کافی نیست.
ترتیب باقی مانده ها اساسی است.
این آرایش منظم پپتید نامیده می شود ساختار اولیه .
افزایش طول پپتید یک انتقال گام به گام ساده از 'بدون ساختار' به 'ساختار یافته' ایجاد نمی کند.
پپتیدهای کوتاه می توانند ترکیبات ترجیحی را تحت شرایط خاص اتخاذ کنند، در حالی که پپتیدهای طولانی تر ممکن است بسیار پویا باقی بمانند.
بسته به توالی و محیط، پپتیدها ممکن است حاوی نقوش ساختاری باشند یا به طور موقت از آنها استفاده کنند:
بخش های مارپیچ α
ترکیبات رشته مانند β
بتا چرخش
حلقه ها
ساختارهای بی نظم
حلال، دما، pH، غلظت، قدرت یونی و برهمکنش با مولکول‌های دیگر همگی می‌توانند بر مجموعه ساختاری تأثیر بگذارند.
مقاله اصلی شما بیان کرد که پپتیدهای کوتاه عموماً انعطاف پذیر هستند در حالی که پپتیدهای بلندتر ساختارهای ثانویه محلی را تشکیل می دهند و 'بدون ساختارهای سه بعدی پایدار' این توصیف خیلی سفت و سخت است.
ساختار پپتید در عوض باید به عنوان یک زنجیره رفتار ساختاری درک شود که به شدت به توالی و محیط بستگی دارد.
هر پپتید مورد استفاده در تحقیقات شیمیایی منحصراً از بیست اسید آمینه پروتئین زا استاندارد تشکیل نشده است.
شیمی پپتید مدرن می تواند شامل موارد زیر باشد:
اسیدهای آمینه D
اسیدهای آمینه غیر پروتئین زا
باقی مانده های متیله N
اسیدهای آمینه β
باقی مانده های اصلاح شده شیمیایی
اسیدهای آمینه نشاندار شده به صورت ایزوتوپی
باقی مانده های حاوی گروه های عاملی تخصصی
این تغییرات به محققان اجازه می دهد تا بررسی کنند که چگونه تغییرات در ساختار مولکولی بر خواص پپتید تأثیر می گذارد.
نکته مهم، معرفی یک باقیمانده اصلاح شده، یک پپتید شیمیایی متفاوت ایجاد می کند.
ماده به دست آمده ممکن است در جرم مولکولی، بار، حلالیت، ترکیب، حفظ کروماتوگرافی، حساسیت به تخریب و سایر خواص قابل اندازه گیری متفاوت باشد.
بیشتر آمینو اسیدهای ترکیب شده در طول سنتز پروتئین ریبوزومی طبیعی در پیکربندی L رخ می دهند..
با این حال، اسیدهای آمینه D در طبیعت نیز وجود دارند و می توانند عمداً در طول سنتز پپتید شیمیایی ترکیب شوند.
جایگزینی یک باقیمانده L با باقیمانده D مربوطه، استریوشیمی را تغییر می دهد بدون اینکه لزوماً ترکیب عنصری را تغییر دهد.
این تغییر ساختاری به ظاهر کوچک می تواند به طور قابل ملاحظه ای بر ترکیب محلی و برهمکنش های مولکولی تأثیر بگذارد.
بنابراین، استریوشیمی بخش مهمی از هویت پپتید است.
هر زمان که پیکربندی‌های غیراستاندارد وجود داشته باشد، یک توصیف توالی پپتیدی باید تفاوت‌های استریوشیمیایی را مشخص کند.
در طول ترجمه ریبوزومی، اسیدهای آمینه ابتدا به RNA های انتقالی مربوطه خود متصل می شوند و آمینواسیل-tRNA تولید می کنند..
سپس ریبوزوم از توالی کدگذاری شده توسط RNA پیام رسان برای سازماندهی این aminoacyl-tRNA ها و گسترش زنجیره پپتیدی در حال رشد استفاده می کند.
گروه α-آمینه مرتبط با aminoacyl-tRNA در سایت A به مرکز کربونیل پپتیدیل-tRNA در سایت P حمله می کند و زنجیره در حال رشد را منتقل می کند و پیوند پپتیدی بعدی را تشکیل می دهد.
زنجیره پپتیدی از انتهای N به سمت C انتهایی مونتاژ می شود.
مقاله اصلی بیان می‌کند که «اسیدهای آمینه در ریبوزوم گنجانده شده‌اند» که یک ساده‌سازی بیش از حد است. به طور دقیق تر، اسیدهای آمینه به عنوان aminoacyl-tRNA به ریبوزوم تحویل داده می شوند.
پپتیدها را می توان به صورت شیمیایی بدون ماشین آلات ریبوزومی نیز مونتاژ کرد.
در سنتز پپتید فاز جامد، مشتقات اسید آمینه محافظت شده به طور متوالی به یک زنجیره پپتیدی متصل به رزین در حال رشد اضافه می شوند.
این امر به محقق کنترل مستقیم روی توالی مورد نظر می دهد و همچنین اجازه می دهد بقایای یا تغییراتی را که ممکن است به آسانی از طریق ترجمه ریبوزومی استاندارد معرفی نشوند، ترکیب کنند.
سنتز شیمیایی به ویژه برای پپتیدهای تحقیقاتی تعریف شده مفید است، اما دشواری عملی آن به شدت به توالی بستگی دارد.
مقاله اصلی بیان کرد که سنتز شیمیایی برای پپتیدهای زیر 50 باقیمانده مناسب است . که نباید به عنوان یک حد ثابت در نظر گرفته شود.
پپتیدهای طولانی‌تر از 50 باقیمانده مطمئناً می‌توانند به صورت شیمیایی سنتز شوند، اگرچه افزایش طول اغلب چالش‌های مرتبط با کارایی جفت، تجمع، خالص‌سازی و تجمع ناخالصی‌های مرتبط با توالی را افزایش می‌دهد.
برای توالی‌های دشوار یا طولانی‌تر، محققان ممکن است از روش‌های بستن قطعه، بیان نوترکیب یا رویکردهای ترکیبی استفاده کنند.
برخی از پپتیدهای طبیعی به طور مستقیم از طریق ترجمه ریبوزومی تولید نمی شوند.
برای مثال، میکروارگانیسم‌ها می‌توانند از کمپلکس‌های آنزیمی بزرگی به نام سنتتازهای پپتید غیر ریبوزومی (NRPS) برای جمع‌آوری محصولات پپتیدی متفاوت از نظر ساختاری استفاده کنند.
این سیستم‌ها می‌توانند باقیمانده‌ها و ویژگی‌های ساختاری را که با پپتیدهای ریبوزومی معمولی متفاوت است، ترکیب کنند، از جمله:
اسیدهای آمینه غیر پروتئین زا
اسیدهای آمینه D
چرخه سازی
متیلاسیون
سایر اصلاحات تخصصی
این نشان می دهد که شیمی پپتید فراتر از بیست اسید آمینه استاندارد است که معمولاً در طول سنتز پروتئین ریبوزومی معرفی می شوند.
بار خالص یک پپتید به گروه های قابل یونیزاسیون موجود در توالی آن همراه با pH اطراف بستگی دارد.
گروه های یونیزاسیون می توانند در موارد زیر ایجاد شوند:
پایانه N
پایانه C
زنجیره های جانبی اسیدی
زنجیره های جانبی اصلی
گروه های عملکردی دیگر را انتخاب کرد
با تغییر pH، حالت های پروتوناسیون این گروه ها ممکن است تغییر کند.
در نتیجه، پپتید یکسان می تواند بارهای خالص متفاوتی را تحت شرایط آزمایشی مختلف حمل کند.
این برای درک مهم است:
حلالیت، کروماتوگرافی تبادل یونی، رفتار الکتروفورتیک، برهمکنش های مولکولی، و تجمع.
همچنین توضیح می دهد که چرا بار پپتیدی هرگز نباید بدون در نظر گرفتن pH آزمایشی توصیف شود.
ترکیب زنجیره جانبی نیز به شدت به حلالیت کمک می کند.
یک پپتید غنی شده در باقیمانده های باردار و قطبی ممکن است به طور مطلوب با حلال آبی تعامل داشته باشد، در حالی که یک پپتید حاوی یک سطح آبگریز بزرگ می تواند در محلول آبی سخت تر باشد.
اما شمارش ساده باقی مانده کافی نیست.
موقعیت بقایای باردار و آبگریز، غلظت پپتید، pH، قدرت یونی، رفتار ساختاری، و تمایل تجمع همگی می توانند بر نتیجه مشاهده شده تأثیر بگذارند.
به همین دلیل است که دو پپتید با وزن مولکولی مشابه ممکن است پروفایل های حلالیت بسیار متفاوتی را نشان دهند.
ترکیب اسید آمینه همچنین بر نحوه رفتار یک پپتید در طول آزمایشات تحلیلی تأثیر می گذارد.
به عنوان مثال:
رفتار RP-HPLC به شدت تحت تأثیر آبگریزی کلی و تعامل وابسته به توالی با فاز ساکن است.
کروماتوگرافی تبادل یونی به شارژ پپتید تحت شرایط بافر انتخاب شده بستگی دارد.
طیف سنجی جرمی جرم مولکولی و رفتار یونیزاسیون را منعکس می کند.
طیف سنجی UV تا حدی به وجود باقی مانده های جاذب UV یا سایر کروموفورها بستگی دارد.
بنابراین توالی اسید آمینه یک پپتید مستقیماً به روش‌های تحلیلی مورد استفاده برای توصیف آن مرتبط است.
پپتیدها علاوه بر توالی اسید آمینه اولیه خود می توانند تغییراتی نیز داشته باشند.
مثالها عبارتند از:
فسفوریلاسیون
استیلاسیون
آمیداسیون
متیلاسیون
گلیکوزیلاسیون
تشکیل دی سولفید
لیپیداسیون
چنین تغییراتی می تواند جرم مولکولی، بار، آبگریزی، ترکیب و رفتار کروماتوگرافی را تغییر دهد.
هر اصلاحی به طور طبیعی اتفاق نمی افتد و هر باقیمانده ای تحت هر شرایطی اصلاح نمی شود.
مقاله اصلی فسفوریلاسیون سرین و ترئونین و گلیکوزیلاسیون آسپاراژین را به عنوان خواص پپتیدی عمومی توصیف می کند. اینها بهتر است به عنوان تغییرات ممکن در زمینه های بیولوژیکی یا مصنوعی مناسب ، به جای خواص ذاتی آن باقیمانده ها توصیف شوند.
یک پپتید را نباید صرفاً با پرسیدن تعداد اسیدهای آمینه آن ارزیابی کرد.
توضیحات کاملتر شامل:
دنباله
کدام باقی مانده ها و به چه ترتیبی وجود دارند؟
استریوشیمی
آیا باقیمانده های L-، D-، یا به شکل دیگری اصلاح شده اند؟
پایانه های
N و C آزاد هستند یا از نظر شیمیایی اصلاح شده اند؟
تغییرات کووالانسی
آیا پیوندهای دی سولفید، فسفوریلاسیون، آمیداسیون یا سایر تغییرات وجود دارد؟
جرم مولکولی
آیا جرم مولکولی اندازه گیری شده با ساختار مورد انتظار مطابقت دارد؟
خلوص
چه نسبتی از مشخصات کروماتوگرافی تحلیلی با جزء اصلی مطابقت دارد؟
این ویژگی ها با هم، توصیف علمی معنادارتری از یک پپتید نسبت به تعداد باقی مانده به تنهایی ارائه می دهند.
آمینو اسیدها واژگان شیمیایی که پپتیدها از آن ساخته می شوند را فراهم می کنند.
پیوندهای پپتیدی آن باقی مانده اسیدهای آمینه را در توالی های مشخصی سازماندهی می کنند، در حالی که شیمی زنجیره های جانبی آنها بیشتر رفتار مولکولی حاصل را تعیین می کند.
این رابطه را می توان به سادگی خلاصه کرد:
هویت اسید آمینه ← توالی ← ساختار مولکولی ← خصوصیات فیزیکوشیمیایی ← رفتار تجربی
درک این رابطه برای سنتز پپتید، خالص سازی، حلالیت، ذخیره سازی و خصوصیات تحلیلی اساسی است.
همچنین توضیح می دهد که چرا تغییرات ظاهراً کوچک توالی می تواند تفاوت های معنی داری بین دو ماده پپتیدی ایجاد کند.
بنابراین برای تحقیقات آزمایشگاهی، پپتید باید به عنوان یک ساختار مولکولی کامل در نظر گرفته شود و نه صرفاً به عنوان مجموعه ای از اسیدهای آمینه منفرد.
مواد ارائه شده توسط Cocer Peptides منحصراً برای تحقیقات آزمایشگاهی، تحقیقات تحلیلی و آزمایش های آزمایشگاهی در نظر گرفته شده است. آنها برای تجویز انسانی یا دامپزشکی، مصرف، تشخیص، درمان، پیشگیری یا هر کاربرد بالینی در نظر گرفته نشده اند.
اطلاعات علمی و آموزشی ارائه شده در این وب سایت برای مرجع تحقیقاتی در نظر گرفته شده است و نباید به عنوان توصیه پزشکی یا دستورالعمل برای استفاده انسان یا حیوان تفسیر شود.
