לפי מידע פפטיד 
1 במאי 2025
כל המאמרים ומידע המוצר המסופקים באתר אינטרנט זה מיועדים אך ורק להפצת מידע ולמטרות חינוכיות.
המוצרים המסופקים באתר זה מיועדים אך ורק למחקר במבחנה. מחקר במבחנה (בלטינית: *בזכוכית*, כלומר בכלי זכוכית) מתבצע מחוץ לגוף האדם. מוצרים אלה אינם תרופות, לא אושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), ואסור להשתמש בהם כדי למנוע, לטפל או לרפא כל מצב רפואי, מחלה או מחלה. חל איסור מוחלט על פי חוק להחדיר מוצרים אלה לגוף האדם או החיה בכל צורה שהיא.
מהו פפטיד?
המונח 'פפטיד' מקורו במילה היוונית 'πέσσειν' (pessein), שמשמעותה 'לעכל'. פפטיד הוא תרכובת שנוצרת על ידי חומצות אמינו המקושרות באמצעות קשרי פפטיד. קשרי פפטיד, שהם קשרי אמיד, נוצרים מהתעבות התייבשות בין קבוצת α-carboxyl של חומצת אמינו אחת לקבוצת α-amino של אחרת. מסווגים לפי ספירת חומצות אמינו, פפטידים עם 2 עד 20 חומצות אמינו נקראים אוליגופפטידים, אלו עם 20 עד 50 הם פוליפפטידים, ורצפים העולים על 50 חומצות אמינו עם מבנים מרחביים ספציפיים מסווגים בדרך כלל כחלבונים. לפפטידים יש בדרך כלל משקל מולקולרי מתחת ל-10 kDa. המבנה הראשוני שלהם מורכב מרצף חומצות אמינו ליניארי, וכמה פפטידים יכולים ליצור מבנים משניים כגון α-helices. הפפטידים מציגים פונקציות מגוונות, ומעורבים באופן נרחב בתהליכים ביולוגיים, לרבות העברת אותות, ויסות מטבולי ותגובות חיסוניות, מה שהופך אותם לביו-מולקולות חשובות עם גיוון מבני ופונקציונליות ביולוגית ביישומים על פני רפואה, מדעי המזון ותחומים אחרים.
כיצד נוצרים פפטידים?
| היווצרות פפטיד מתרחשת באמצעות קישור של חומצות אמינו באמצעות קשרים פפטידים, המתרחשים באופן טבעי in vivo או באופן מלאכותי in vitro. במערכות ביולוגיות, סינתזה ריבוזומלית כוללת mRNA הנושא מידע גנטי לכוון ריבוזומים בסידור חומצות אמינו משופעלות ברצף מסוים. העברה RNAs (tRNAs) מספקים חומצות אמינו לריבוזום, שם קטליזה אנזימטית מונעת עיבוי התייבשות בין קבוצת α-carboxyl של חומצת אמינו אחת לקבוצת α-amino של אחרת, יוצר קשר אמיד (פפטיד) ומשחרר מולקולת מים; תהליך זה חוזר על עצמו כדי ליצור אוליגופפטידים או פוליפפטידים. סינתזה לא ריבוזומלית מסתמכת על מתחמי אנזימים מיוחדים כמו סינתזות פפטידים, הנצפה בדרך כלל במיקרואורגניזמים המייצרים פפטידים ביו-אקטיביים כגון אנטיביוטיקה. סינתזה חוץ גופית משתמשת בעיקר בסינתזת פפטיד מוצק (SPPS), כאשר חומצות אמינו מוגנות מחוברות ברצף לתמיכת שרף; תגובות הסרת ההגנה והעיבוי מרחיבות את שרשרת הפפטידים בהדרגה. לחלופין, ניתן להשיג פפטידי מטרה באמצעות הידרוליזה אנזימטית של חלבונים טבעיים. יצירת קשר פפטיד מייצגת תהליך קשר קוולנטי, המשמש כקישור הליבה במבנה הראשוני של פפטידים וחלבונים. פרטים נוספים על קשרי פפטיד נדונים בסעיף 'קשרי פפטיד'. |  |
המינוח של פפטידים
המינוח של הפפטידים נובע בדרך כלל ממספר חומצות האמינו שהם מכילים, בהתאם למוסכמה של 'מספר + פפטיד'. לדוגמה, דיפפטיד מורכב משתי חומצות אמינו, טריפפטיד שלוש, וזה ממשיך עד לדקפפטיד עם עשר חומצות אמינו. פפטידים עם יותר מעשר חומצות אמינו נקראים ישירות בשם '11 - פפטיד', '20 - פפטיד' וכו'. מערכת שמות זו חלה בדרך כלל על פפטידים ליניאריים קונבנציונליים המחוברים בקשרי α - פפטיד. עם זאת, קיימים חריגים:
כמה פפטידים מחזוריים, כגון ציקלוספורין וגראמיצידין, נקראים בקידומת 'ציקלו -' או בשם קנייני עקב חיבור ראש לזנב או מחזוריות צדדית, ועשויים להכיל רכיבים לא טבעיים כמו חומצות אמינו D.
פפטידים בעלי קישוריות ייחודית, כגון גלוטתיון, שיש לו 'קשר γ-פפטיד' הנוצר בין קבוצת γ-קרבוקסיל לקבוצת α-amino, אינם עוקבים אחר קונבנצית מספור הקשרים α-פפטיד הליניארית.
פפטידים פונקציונליים, כגון אנטי-מיקרוביאליים ונוירופפטידים, נקראים על סמך הפונקציות הביולוגיות שלהם ולא על סמך ספירת חומצות האמינו. לדוגמה, mellitin, פפטיד אנטי מיקרוביאלי עם 26 חומצות אמינו.
פפטידים שאינם מסונתזים באופן ריבוזומי ממיקרואורגניזמים, כגון bacitracin ו-actinomycin, מכילים חומצות אמינו שעברו שינוי (למשל, מתיל או מחזוריות) ונקראים על שם המקור או התפקוד שלהם בשל המסלולים הביוסינתטיים הייחודיים שלהם, ולא ספירת חומצות האמינו.
לסיכום, חריגים אלו משקפים את האופי המגוון של מינוח הפפטידים, אשר חייב לקחת בחשבון תכונות מבניות, מסלולים סינתטיים ומאפיינים תפקודיים.
סיווג של פפטידים
ניתן לסווג פפטידים במספר ממדים:
לפי מספר חומצות האמינו, אוליגופפטידים המורכבים מ-2-20 פפטידים כגון דיפפטיד וגלוטתיון פעילים מאוד; פוליפפטידים עם 20-50 פפטידים יכולים ליצור מבנים מרחביים פשוטים כמו שברי אינסולין; פפטידים עם יותר מ-50 פפטידים ותפקודים מורכבים מסווגים בדרך כלל כחלבונים, כמו אינסולין המכיל 51 חומצות אמינו.
לפי המבנה הכימי, פפטידים ליניאריים מקושרים על ידי קשרי α-פפטיד כמו אנקפאלין, פפטידים מחזוריים יוצרים טבעת דרך הזנב הראשון והאחרון או השרשרת הצדדית כמו ציקלוספורין, פפטידים שעברו שינוי מכילים רכיבים לא טבעיים כמו חומצות האמינו D של אקטינומיצין, ופפטידים מקושרים במיוחד כגון פפטידים גלוטתיון γ מקושרים על ידי פפטיד בונד.
לפי אופן הסינתזה, פפטידים סינתטיים ריבוזמליים מקודדים על ידי גנים כגון אנדורפינים, פפטידים סינתטיים שאינם ריבוזומים תלויים בקומפלקסים של אנזימים מיקרוביאליים כגון מיקופפטידים, ופפטידים סינתטיים מוכנים באמצעים כימיים או ביולוגיים כגון אוקטראוטיד תרופתי.
לפי תפקוד, פפטידים איתותים מעורבים בהעברה כמו הורמון משחרר תירוטרופין, פפטידים אנטיבקטריאליים הורסים קרומי חיידקים כמו פפטידים של ארס דבורים, נוירופפטידים מווסתים עצבים כמו אנדורפינים לשיכוך כאבים, ויש גם פפטידים תרופתיים ופפטידי מזון פונקציונליים.
לפי מקור, פפטידים טבעיים קיימים באורגניזמים או במזון, כגון פפטידים קזאין חלביים, ופפטידים סינתטיים פורצים את המגבלות הטבעיות באמצעות התערבות מלאכותית, כגון אוליגופפטידים קוסמטיים.
לפי מקורות ביולוגיים, ניתן לסווג אותם למקורות מן החי כגון טנסין, מקורות צמחיים כגון פפטידים מפולי סויה ומקורות מיקרוביאליים כגון פפטידים של Mycobacterium avium.
סיווגים אלה משתלבים זה בזה כדי לשקף את המגוון העשיר של פפטידים במבנה, בתפקוד וביישום.
מונחים חשובים הקשורים לפפטידים
קשר פפטיד: הקשר האמידי -CO-NH- הנוצר על ידי התייבשות התעבות של קבוצת α-קרבוקסי של חומצת אמינו אחת עם קבוצת α-אמינו של חומצת אמינו אחרת, שהיא הקשר הקוולנטי הבסיסי המחבר בין שיירי חומצות אמינו ומרכיבים פפטידים וחלבונים.
אוליגופפטיד: מתייחס בדרך כלל לתרכובות פפטידים במשקל מולקולרי נמוך, כגון דיפפטיד, טריפפטיד וכו', שנוצרות על ידי חיבור 2-20 חומצות אמינו דרך קשר פפטיד, ובעלות פעילות ביולוגית גבוהה וחדירות קרום התא.
פוליפפטיד: פפטיד המורכב מ-20-50 חומצות אמינו, משקל מולקולרי הוא בדרך כלל פחות מ-10 kDa, יכול ליצור מבנה מרחבי פשוט כמו α-helix, הוא מולקולה פונקציונלית בין אוליגופפטיד לחלבון.
מבנה ראשוני: רצף חומצות האמינו של הפפטיד, הנקבע על ידי מידע גנטי או תכנון מלאכותי, הוא המבנה הכימי הבסיסי של הפפטיד, המשפיע ישירות על המבנה המתקדם ותפקודו הביולוגי.
מבנה משני: הקונפורמציה המסודרת הנוצרת מקשירת מימן באזור המקומי של שרשרת הפפטידים, כגון α-helix, β-folding, β-turning וכו', שאינה יציבה כמו זו של חלבונים, אך מעורבת ביצירת אתרים תפקודיים.
פפטידים מחזוריים: פפטידים היוצרים מבנה מחזורי על ידי חיבור חומצת האמינו הראשונה והאחרונה או קבוצות שרשרת צד, כמו ציקלוספורין ופפטיד קצר, בעלי יציבות גבוהה ותכונות אנטי-אנזימיות, המכילים לרוב את הקידומת 'מחזורית' בשם.
פפטידים מסונתזים בריבוזום: פפטידים המסונתזים על ידי הריבוזומים של יצורים חיים באמצעות תרגום תבנית mRNA, והרצפים שלהם מקודדים על ידי גנים, כמו הורמון האינסולין והנוירוטרנסמיטר אנדורפין.
פפטידים סינתטיים לא ריבוזומליים: פפטידים המסונתזים על ידי מתחמי אנזימים מיוחדים כגון סינתזות פפטידים, הנמצאים בדרך כלל במיקרואורגניזמים כגון חיידקים ופטריות, ועשויים להכיל חומצות אמינו לא טבעיות כגון חומצות אמינו D, למשל, האנטיביוטיקה Mycobacterium avium peptide.
Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS): טכנולוגיית סינתזת פפטידים מלאכותית במבחנה, באמצעות צימוד רציף של חומצות אמינו מוגנות על נושא השרף, דרך תגובת ביטול ההגנה, עיבוי להארכה הדרגתית של שרשרת הפפטידים, מתאימה לדייק סינתזת פפטיד קצר.
