पेप्टाइड सूचना द्वारा 
1 मई, 2025
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पेप्टाइड क्या है?
पेप्टाइड तब बनता है जब अमीनो एसिड अवशेष पेप्टाइड बांड के माध्यम से जुड़े होते हैं। एक पारंपरिक α-पेप्टाइड में, बंधन एक अमीनो एसिड अवशेष के कार्बोनिल कार्बन को अगले अवशेष के नाइट्रोजन से जोड़ता है, जिससे पेप्टाइड्स और प्रोटीन द्वारा साझा की जाने वाली विशेषता रीढ़ की हड्डी का निर्माण होता है।
सबसे सरल पेप्टाइड्स में केवल कुछ अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। दो अवशेषों वाले एक अणु को डाइपेप्टाइड कहा जाता है , जबकि तीन अवशेषों से एक ट्राइपेप्टाइड बनता है । अन्य छोटे अनुक्रमों के लिए समान संख्यात्मक उपसर्गों का उपयोग किया जाता है।
लंबी श्रृंखलाओं के लिए, जैसे शब्दों का ऑलिगोपेप्टाइड और पॉलीपेप्टाइड आमतौर पर उपयोग किया जाता है, हालांकि उनकी संख्यात्मक सीमाएं वैज्ञानिक विषयों में पूरी तरह से समान नहीं हैं। इसलिए एकल अवशेष गणना के आधार पर पूर्ण वर्गीकरण के बजाय इन शब्दों को वर्णनात्मक श्रेणियों के रूप में मानना बेहतर है।
इसी तरह, अमीनो एसिड अवशेषों की कोई एक सार्वभौमिक संख्या नहीं है जिस पर पेप्टाइड स्वचालित रूप से प्रोटीन बन जाता है। प्रोटीन वर्गीकरण उच्च-क्रम संरचना, तह, जैविक संगठन और वैज्ञानिक संदर्भ को भी दर्शाता है।
पेप्टाइड का अमीनो एसिड अनुक्रम इसकी प्राथमिक संरचना है । वह क्रम इसकी कई बुनियादी विशेषताओं को निर्धारित करता है, जिसमें आणविक द्रव्यमान, शुद्ध आवेश, हाइड्रोफोबिसिटी और अंतर-आणविक इंटरैक्शन के लिए उपलब्ध रासायनिक समूह शामिल हैं।
उचित परिस्थितियों में, पेप्टाइड श्रृंखलाएं द्वितीयक संरचनात्मक विशेषताओं जैसे α-पेचदार अनुरूपता, β-संरचना, मोड़, या कम आदेशित अनुरूपता को भी अपना सकती हैं। पेप्टाइड इन संरचनाओं को किस हद तक अपनाता है यह उसके अनुक्रम और प्रयोगात्मक वातावरण पर निर्भर करता है।
पेप्टाइड्स कैसे बनते हैं?
पेप्टाइड्स जैविक जैवसंश्लेषण के माध्यम से उत्पन्न हो सकते हैं या नियंत्रित प्रयोगशाला विधियों के माध्यम से तैयार किए जा सकते हैं। जीवित प्रणालियों में, कई पेप्टाइड्स और प्रोटीन राइबोसोमल अनुवाद के माध्यम से उत्पादित होते हैं । मैसेंजर आरएनए एन्कोडेड अनुक्रम जानकारी ले जाता है, जबकि स्थानांतरण आरएनए अणु आवश्यक क्रम में राइबोसोम में अमीनो एसिड पहुंचाते हैं। राइबोसोम के भीतर, पेप्टाइड-बंधन का गठन पेप्टिडाइल-ट्रांसफरेज़ केंद्र में उत्प्रेरित होता है। बढ़ती पेप्टाइड श्रृंखला को पेप्टिडाइल-टीआरएनए से आने वाले अमीनोएसिल-टीआरएनए के अमीनो समूह में स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रतिक्रिया के बार-बार चक्र एक समय में एक अवशेष श्रृंखला का विस्तार करते हैं। इस तंत्र को दो मुक्त अमीनो एसिड के बीच सीधे निर्जलीकरण के बजाय सक्रिय टीआरएनए-बाउंड मध्यवर्ती को शामिल करने वाली एसाइल-ट्रांसफर प्रक्रिया के रूप में अधिक सटीक रूप से वर्णित किया गया है। सभी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पेप्टाइड राइबोसोम द्वारा निर्मित नहीं होते हैं। गैर-राइबोसोमल पेप्टाइड सिंथेटेस बड़े एंजाइमैटिक सिस्टम हैं जो राइबोसोमल अनुवाद से स्वतंत्र रूप से कुछ पेप्टाइड्स को इकट्ठा करते हैं। ये रास्ते माइक्रोबियल प्राकृतिक-उत्पाद रसायन विज्ञान में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं और डी-अमीनो एसिड, गैर-प्रोटीनोजेनिक अवशेष, चक्रीय संरचनाएं और अन्य असामान्य रासायनिक विशेषताएं पेश कर सकते हैं। पेप्टाइड्स को कृत्रिम रूप से भी तैयार किया जा सकता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रयोगशाला विधियों में से एक ठोस-चरण पेप्टाइड संश्लेषण या एसपीपीएस है। एसपीपीएस में, पहला अमीनो एसिड एक ठोस राल से जुड़ा होता है, और अतिरिक्त संरक्षित अमीनो एसिड क्रमिक रूप से जोड़े जाते हैं। बार-बार डिप्रोटेक्शन और युग्मन चक्र पेप्टाइड श्रृंखला को तब तक बढ़ाते हैं जब तक कि लक्ष्य अनुक्रम इकट्ठा नहीं हो जाता। फिर पेप्टाइड को राल से अलग कर दिया जाता है, सुरक्षात्मक समूहों को हटा दिया जाता है, और परिणामी सामग्री को शुद्ध किया जाता है और विश्लेषणात्मक रूप से चित्रित किया जाता है। लक्ष्य अनुक्रम के आधार पर, अन्य तैयारी विधियों में समाधान-चरण संश्लेषण, पुनः संयोजक अभिव्यक्ति, एंजाइमेटिक बंधाव, या इन दृष्टिकोणों के संयोजन शामिल हो सकते हैं। |
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पेप्टाइड बॉन्ड
पेप्टाइड बंधन एक एमाइड लिंकेज है और अमीनो एसिड अवशेषों के बीच केंद्रीय संरचनात्मक संबंध बनाता है।
पेप्टाइड बॉन्ड की एक महत्वपूर्ण रासायनिक विशेषता इसका आंशिक डबल-बॉन्ड चरित्र है। कार्बोनिल समूह और एमाइड नाइट्रोजन के बीच अनुनाद सी-एन बंधन के चारों ओर मुक्त घूर्णन को सीमित करता है। यह प्रतिबंधित ज्यामिति पेप्टाइड रीढ़ की संरचना संबंधी व्यवहार में योगदान करती है।
यद्यपि पेप्टाइड बंधन स्वयं अपेक्षाकृत सरल है, पेप्टाइड की समग्र संरचना कई अतिरिक्त कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें अमीनो एसिड साइड चेन, विलायक की स्थिति, पीएच, तापमान, आयनिक शक्ति और अन्य अणुओं के साथ बातचीत शामिल है।
पेप्टाइड्स का नामकरण
पेप्टाइड नाम अवशेष संख्या, अनुक्रम, संरचना, स्रोत या स्थापित वैज्ञानिक सम्मेलन को प्रतिबिंबित कर सकते हैं।
छोटे रैखिक पेप्टाइड्स के लिए, संख्यात्मक उपसर्ग सीधे होते हैं:
दो अवशेष: डाइपेप्टाइड
तीन अवशेष: ट्रिपेप्टाइड
चार अवशेष: टेट्रापेप्टाइड
पांच अवशेष: पेंटापेप्टाइड
छह अवशेष: हेक्सापेप्टाइड
सात अवशेष: हेप्टापेप्टाइड
आठ अवशेष: ऑक्टापेप्टाइड
नौ अवशेष: नॉनपेप्टाइड
दस अवशेष: डिकैपेप्टाइड
लंबे पेप्टाइड्स के लिए, वैज्ञानिक नामकरण आम तौर पर '20-पेप्टाइड' जैसी सरल अभिव्यक्तियों के बजाय अनुक्रम, स्वीकृत जैव रासायनिक नामों या संरचनात्मक विशेषताओं पर अधिक निर्भर करता है।
कुछ पेप्टाइड्स को अधिक विशिष्ट नामकरण परंपराओं की आवश्यकता होती है।
चक्रीय पेप्टाइड्स में एक सहसंयोजक रूप से बंद संरचना होती है जो सिर से पूंछ तक चक्रीकरण, साइड-चेन लिंकेज, डाइसल्फ़ाइड पुलों या अन्य इंट्रामोल्युलर कनेक्शन के माध्यम से बनती है।
कुछ पेप्टाइड्स में गैर-मानक पेप्टाइड लिंकेज होते हैं । उदाहरण के लिए, ग्लूटाथियोन में पूरी तरह से पारंपरिक α-पेप्टाइड बॉन्ड पर निर्भर होने के बजाय γ-ग्लूटामाइल लिंकेज होता है।
अन्य पेप्टाइड्स में रासायनिक रूप से संशोधित अवशेष, डी-एमिनो एसिड, गैर-प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड, लिपिड समूह, कार्बोहाइड्रेट समूह या अन्य संरचनात्मक संशोधन होते हैं।
ये उदाहरण बताते हैं कि क्यों पेप्टाइड नामकरण को हमेशा केवल अमीनो एसिड गिनती तक कम नहीं किया जा सकता है।
पेप्टाइड्स का वर्गीकरण
पेप्टाइड्स को कई अलग-अलग तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है।
लघु पेप्टाइड्स को सटीक रूप से डाइपेप्टाइड्स, ट्रिपेप्टाइड्स, टेट्रापेप्टाइड्स इत्यादि के रूप में वर्णित किया जा सकता है।
शब्द ऑलिगोपेप्टाइड और पॉलीपेप्टाइड व्यापक हैं और इन्हें सार्वभौमिक रूप से निश्चित सीमाओं के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
पेप्टाइड्स हो सकते हैं:
रेखीय
चक्रीय
शाखायुक्त
रासायनिक रूप से संशोधित
गैर-मानक बांड के माध्यम से जुड़े हुए हैं
संरचनात्मक वर्गीकरण विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि आणविक वास्तुकला गठनात्मक व्यवहार, स्थिरता, घुलनशीलता और विश्लेषणात्मक गुणों को दृढ़ता से प्रभावित कर सकती है।
पेप्टाइड्स का उत्पादन निम्न के माध्यम से किया जा सकता है:
राइबोसोमल जैवसंश्लेषण
गैर-राइबोसोमल जैवसंश्लेषण
रासायनिक संश्लेषण
पुनः संयोजक अभिव्यक्ति
एंजाइमेटिक संश्लेषण या बंधाव
प्रत्येक मार्ग के अलग-अलग व्यावहारिक और विश्लेषणात्मक विचार हैं।
प्रयोगशाला अनुसंधान में, पेप्टाइड्स का अध्ययन इस प्रकार किया जा सकता है:
रिसेप्टर-बाध्यकारी लिगेंड
सिग्नलिंग अणु
एंजाइम सबस्ट्रेट्स या अवरोधक
संरचनात्मक जांच
विश्लेषणात्मक संदर्भ सामग्री
लेबल किए गए आणविक उपकरण
जैव रासायनिक या सेलुलर अनुसंधान मॉडल के घटक
ये श्रेणियां प्रायोगिक उपयोग का वर्णन करती हैं और इन्हें नैदानिक संकेतों के रूप में व्याख्या नहीं किया जाना चाहिए।
ऑलिगोपेप्टाइड एक अपेक्षाकृत छोटा पेप्टाइड है जिसमें सीमित संख्या में अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। सटीक संख्यात्मक सीमा वैज्ञानिक संदर्भ के साथ बदलती रहती है।
इसलिए यह मानना उचित नहीं है कि सभी ओलिगोपेप्टाइड्स में उच्च जैविक गतिविधि या उच्च झिल्ली पारगम्यता जैसे गुण होते हैं। वे विशेषताएँ व्यक्तिगत अणु पर निर्भर करती हैं।
पॉलीपेप्टाइड पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े अमीनो एसिड अवशेषों की एक लंबी श्रृंखला है।
पॉलीपेप्टाइड्स अपेक्षाकृत लचीले रह सकते हैं या अनुक्रम और पर्यावरणीय स्थितियों के आधार पर संगठित माध्यमिक या तृतीयक संरचनाओं को अपना सकते हैं।
प्राथमिक संरचना एक पेप्टाइड के अमीनो एसिड अनुक्रम को संदर्भित करती है, जिसे पारंपरिक रूप से एन-टर्मिनस से सी-टर्मिनस तक लिखा जाता है।
अनुक्रम मौलिक आणविक गुणों को निर्धारित करता है और उच्च-क्रम संरचना के लिए रासायनिक आधार प्रदान करता है।
द्वितीयक संरचना एक पेप्टाइड श्रृंखला के भीतर आवर्ती स्थानीय अनुरूपताओं को संदर्भित करती है, जिसमें α-हेलिकॉप्टर, β-संरचनाएं और मोड़ शामिल हैं।
प्रत्येक पेप्टाइड एक स्थिर माध्यमिक संरचना नहीं बनाता है। विलायक, पीएच, एकाग्रता, तापमान और बाइंडिंग इंटरैक्शन के साथ संरचना काफी भिन्न हो सकती है।
एक चक्रीय पेप्टाइड में कम से कम एक सहसंयोजक कनेक्शन होता है जो पेप्टाइड श्रृंखला के भाग या सभी को एक रिंग में बंद कर देता है।
चक्रीकरण गठन संबंधी लचीलेपन को कम कर सकता है और रासायनिक स्थिरता और कुछ गिरावट मार्गों के प्रतिरोध को बदल सकता है, हालांकि ये प्रभाव अणु-विशिष्ट होते हैं।
आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड अनुक्रम के अनुवाद के माध्यम से राइबोसोमली संश्लेषित पेप्टाइड का उत्पादन किया जाता है।
इनमें से कुछ पेप्टाइड्स को बाद में दरार, ऑक्सीकरण, चक्रण, या रासायनिक समूहों को जोड़ने जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से अनुवाद के बाद संशोधित किया जाता है।
एक गैर-राइबोसोमल पेप्टाइड को राइबोसोम के बजाय विशेष एंजाइम कॉम्प्लेक्स द्वारा इकट्ठा किया जाता है।
ऐसे पेप्टाइड्स में संरचनात्मक विशेषताएं हो सकती हैं जो डी-अमीनो एसिड और गैर-प्रोटीनोजेनिक अवशेषों सहित राइबोसोमली संश्लेषित पेप्टाइड्स में कम आम हैं।
परिभाषित पेप्टाइड अनुक्रम तैयार करने के लिए ठोस-चरण पेप्टाइड संश्लेषण सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक है।
बढ़ते पेप्टाइड को एक ठोस समर्थन से जोड़ा जाता है, जबकि संरक्षित अमीनो एसिड को क्रमिक रूप से जोड़ा जाता है। एक विशिष्ट संश्लेषण चक्र में वांछित अनुक्रम पूरा होने तक चक्र की सुरक्षा, युग्मन, धुलाई और पुनरावृत्ति शामिल होती है।
चेन असेंबली के बाद, पेप्टाइड को राल से अलग कर दिया जाता है और डीप्रोटेक्शन, शुद्धिकरण और विश्लेषणात्मक लक्षण वर्णन से गुजरता है।
एसपीपीएस विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि यह अनुक्रम के सावधानीपूर्वक नियंत्रण की अनुमति देता है और कई संशोधित या गैर-प्राकृतिक अमीनो एसिड को समायोजित कर सकता है।
पेप्टाइड संश्लेषण स्वचालित रूप से रासायनिक रूप से सजातीय सामग्री का उत्पादन नहीं करता है।
सिंथेटिक मिश्रण में कटे हुए अनुक्रम, विलोपन उत्पाद, अपूर्ण युग्मन उत्पाद, साइड-रिएक्शन उत्पाद, अवशिष्ट अभिकर्मक या अन्य अशुद्धियाँ हो सकती हैं।
इस कारण से, शुद्धि और विश्लेषणात्मक लक्षण वर्णन पेप्टाइड तैयारी के आवश्यक भाग हैं।
उलट-चरण उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (आरपी-एचपीएलसी) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पेप्टाइड शुद्धि और विश्लेषण में यह क्रोमैटोग्राफ़िक स्थिर और मोबाइल चरणों के साथ उनकी बातचीत में अंतर के अनुसार घटकों को अलग करता है।
विश्लेषणात्मक एचपीएलसी का उपयोग क्रोमैटोग्राफिक शुद्धता का अनुमान लगाने के लिए भी किया जा सकता है.
एक मान जैसे:
एचपीएलसी द्वारा ≥99% शुद्धता
निर्दिष्ट विश्लेषणात्मक शर्तों के तहत क्रोमैटोग्राफिक शुद्धता के रूप में समझा जाना चाहिए। इसका मतलब यह नहीं है कि शीशी के कुल भौतिक द्रव्यमान का 99% लक्ष्य पेप्टाइड से बना है।
पेशेवर पेप्टाइड विश्लेषण में यह अंतर महत्वपूर्ण है।
मास स्पेक्ट्रोमेट्री विभिन्न जानकारी प्रदान करती है। इसका उपयोग आमतौर पर आणविक द्रव्यमान को मापने और आणविक पहचान की पुष्टि के लिए किया जाता है।
इसलिए एचपीएलसी शुद्धता और मास-स्पेक्ट्रोमेट्रिक पहचान विभिन्न विश्लेषणात्मक प्रश्नों का उत्तर देती है और इसे विनिमेय माप के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
पेप्टाइड और अनुसंधान उद्देश्य के आधार पर, अन्य विश्लेषणात्मक तरीके भी प्रासंगिक हो सकते हैं, जिनमें अमीनो एसिड विश्लेषण, जल निर्धारण, काउंटर-आयन विश्लेषण, अवशिष्ट-विलायक परीक्षण, या स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीक शामिल हैं।
पेप्टाइड्स मूल्यवान शोध सामग्री हैं क्योंकि उनके अनुक्रम और रासायनिक संरचना को सटीक रूप से परिभाषित और व्यवस्थित रूप से संशोधित किया जा सकता है।
प्रयोगशाला जांच में पेप्टाइड संरचना, आणविक इंटरैक्शन, रिसेप्टर बाइंडिंग, एंजाइम गतिविधि, जैव रासायनिक सिग्नलिंग, स्थिरता, घुलनशीलता, एकत्रीकरण, या पेप्टाइड-प्रोटीन इंटरैक्शन की जांच की जा सकती है।
प्रायोगिक व्यवहार कई चरों से प्रभावित हो सकता है, जिनमें शामिल हैं:
अनुक्रम
पवित्रता
एकाग्रता
विलायक रचना
पीएच
तापमान
ईओण का शक्ति
जमा करने की अवस्था
प्रायोगिक मॉडल
इस कारण से, एक प्रायोगिक स्थिति के तहत प्राप्त अवलोकनों को स्वचालित रूप से किसी अन्य प्रणाली में सामान्यीकृत नहीं किया जाना चाहिए।
पेप्टाइड अनुसंधान डेटा की व्याख्या करते समय सावधानीपूर्वक प्रयोगात्मक डिजाइन और उचित विश्लेषणात्मक लक्षण वर्णन आवश्यक हैं।
कोसर पेप्टाइड्स द्वारा आपूर्ति की गई सामग्री विशेष रूप से प्रयोगशाला अनुसंधान, विश्लेषणात्मक जांच और इन विट्रो प्रयोग के लिए है.
वे मानव या पशु चिकित्सा प्रशासन, उपभोग, नैदानिक उपयोग, चिकित्सीय उपयोग, रोग उपचार या रोकथाम, या किसी नैदानिक अनुप्रयोग के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।
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