Պեպտիդների ներածություն

Պեպտիդային տեղեկատվության կողմից       2025 թվականի մայիսի 1-ին

ԱՅՍ ԿԱՅՔՈՒՄ ՏՐԱՄԱԴՐՎԱԾ ԲՈԼՈՐ ՀՈԴՎԱԾՆԵՐ ԵՎ ԱՊՐԱՆՔՆԵՐԻ ՏԵՂԵԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ՄԻԱՅՆ ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅԱՆ ՏԱՐԱԾՄԱՆ ԵՎ ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ՆՊԱՏԱԿՆԵՐԻ ՀԱՄԱՐ են:

Այս կայքում ներկայացված ապրանքները նախատեսված են բացառապես in vitro հետազոտության համար: In vitro հետազոտությունը (լատիներեն՝ *in glass*, նշանակում է ապակե ամանեղենի մեջ) իրականացվում է մարդու մարմնից դուրս։ Այս ապրանքները դեղագործական արտադրանք չեն, հաստատված չեն ԱՄՆ Սննդի և Դեղերի Ադմինիստրացիայի կողմից (FDA) և չպետք է օգտագործվեն որևէ բժշկական վիճակ, հիվանդություն կամ հիվանդություն կանխելու, բուժելու կամ բուժելու համար: Օրենքով խստիվ արգելվում է այդ արտադրանքը մարդու կամ կենդանիների օրգանիզմ ներմուծել ցանկացած ձևով:

---

Ի՞նչ է պեպտիդը:

«Պեպտիդ» տերմինը ծագել է հունարեն «πέσσειν» (péssein) բառից, որը նշանակում է «մարսել»: Պեպտիդը միացություն է, որը ձևավորվում է ամինաթթուներով, որոնք կապված են պեպտիդային կապերի միջոցով: Պեպտիդային կապերը, որոնք ամիդային կապեր են, առաջանում են մի ամինաթթվի α-կարբոքսիլ խմբի և մյուսի α-ամինո խմբի միջև ջրազրկման խտացումից։ Ըստ ամինաթթուների քանակի դասակարգված՝ 2-ից 20 ամինաթթու ունեցող պեպտիդները կոչվում են օլիգոպեպտիդներ, 20-ից 50-ը՝ պոլիպեպտիդներ, իսկ 50-ից ավելի ամինաթթուները՝ հատուկ տարածական կառուցվածքներով, սովորաբար դասակարգվում են որպես սպիտակուցներ: Պեպտիդները սովորաբար ունեն 10 կԴա-ից ցածր մոլեկուլային քաշ: Նրանց առաջնային կառուցվածքը բաղկացած է գծային ամինաթթուների հաջորդականությունից, և որոշ պեպտիդներ կարող են ձևավորել երկրորդական կառուցվածքներ, ինչպիսիք են α-պարույրները։ Ցուցադրելով տարբեր գործառույթներ՝ պեպտիդները լայնորեն ներգրավված են կենսաբանական գործընթացներում, ներառյալ ազդանշանի փոխակերպումը, նյութափոխանակության կարգավորումը և իմունային պատասխանները՝ դրանք դարձնելով կարևոր կենսամոլեկուլներ ինչպես կառուցվածքային բազմազանությամբ, այնպես էլ կենսաբանական ֆունկցիոնալությամբ բժշկության, սննդի գիտության և այլ ոլորտներում կիրառման մեջ:

---

Ինչպե՞ս են ձևավորվում պեպտիդները:

Պեպտիդների ձևավորումը տեղի է ունենում պեպտիդային կապերի միջոցով ամինաթթուների միացման միջոցով, որը տեղի է ունենում բնականաբար in vivo կամ արհեստականորեն in vitro: Կենսաբանական համակարգերում ռիբոսոմային սինթեզը ներառում է մՌՆԹ-ի գենետիկ ինֆորմացիան՝ ուղղորդելու ռիբոսոմներին՝ ակտիվացված ամինաթթուները որոշակի հաջորդականությամբ դասավորելու համար: Տրանսֆերային ՌՆԹ-ները (tRNAs) ամինաթթուներ են փոխանցում ռիբոսոմին, որտեղ ֆերմենտային կատալիզը հանգեցնում է ջրազրկման խտացման մի ամինաթթվի α-կարբոքսիլ խմբի և մյուսի α-ամինո խմբի միջև՝ ձևավորելով ամիդային (պեպտիդ) կապ և ազատելով ջրի մոլեկուլ; այս գործընթացը կրկնվում է օլիգոպեպտիդների կամ պոլիպեպտիդների առաջացման համար: Ոչ ռիբոսոմային սինթեզը հիմնված է մասնագիտացված ֆերմենտային համալիրների վրա, ինչպիսիք են պեպտիդային սինթետազները, որոնք սովորաբար նկատվում են կենսաակտիվ պեպտիդներ արտադրող միկրոօրգանիզմներում, ինչպիսիք են հակաբիոտիկները: In vitro սինթեզը հիմնականում օգտագործում է պինդ փուլային պեպտիդների սինթեզը (SPPS), որտեղ պաշտպանված ամինաթթուները հաջորդաբար զուգակցվում են խեժի հենարանի հետ; ապապաշտպանության և խտացման ռեակցիաները աստիճանաբար երկարացնում են պեպտիդային շղթան: Որպես այլընտրանք, թիրախային պեպտիդները կարելի է ձեռք բերել բնական սպիտակուցների ֆերմենտային հիդրոլիզի միջոցով: Պեպտիդային կապի ձևավորումը ներկայացնում է կովալենտային կապի գործընթաց, որը ծառայում է որպես պեպտիդների և սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքի առանցքային կապ: Պեպտիդային կապերի վերաբերյալ լրացուցիչ մանրամասները քննարկվում են «Պեպտիդային կապեր» բաժնում:

---

Պեպտիդների նոմենկլատուրա

Պեպտիդների անվանակարգը սովորաբար բխում է դրանց պարունակած ամինաթթուների քանակից՝ հետևելով «թիվ + պեպտիդ» կոնվենցիային։ Օրինակ, դիպեպտիդը բաղկացած է երկու ամինաթթուներից, եռապեպտիդից երեքը, և դա շարունակվում է մինչև տասը ամինաթթու ունեցող դեկապեպտիդ: Տասից ավելի ամինաթթուներով պեպտիդներն ուղղակիորեն կոչվում են «11-պեպտիդ», «20-պեպտիդ» և այլն: Անվանման այս համակարգը սովորաբար վերաբերում է α-պեպտիդային կապերով միացված սովորական գծային պեպտիդներին: Այնուամենայնիվ, կան բացառություններ.

Որոշ ցիկլային պեպտիդներ, ինչպիսիք են ցիկլոսպորինը և գրամիցիդինը, անվանվել են 'cyclo -' նախածանցով կամ սեփական անունով՝ կապված գլխից պոչ կապի կամ կողային շղթայի ցիկլացման պատճառով և կարող են պարունակել ոչ բնական բաղադրիչներ, ինչպիսիք են D-ամինաթթուները:

Եզակի կապ ունեցող պեպտիդները, ինչպիսին է գլուտատիոնը, որն ունի «γ-պեպտիդային կապ»՝ ձևավորված γ-կարբոքսիլ խմբի և α-ամինո խմբի միջև, չեն հետևում α-պեպտիդային կապերի համարակալման գծային կոնվենցիային:

Ֆունկցիոնալ պեպտիդները, ինչպիսիք են հակամանրէային և նեյրոպեպտիդները, անվանվում են՝ ելնելով իրենց կենսաբանական ֆունկցիաներից, այլ ոչ թե ամինաթթուների քանակից: Օրինակ՝ մելիտինը, 26 ամինաթթուներով հակամանրէային պեպտիդ։

Միկրոօրգանիզմների ոչ ռիբոսոմային սինթեզված պեպտիդները, ինչպիսիք են բացիտրացինը և ակտինոմիցինը, պարունակում են փոփոխված ամինաթթուներ (օրինակ՝ մեթիլացված կամ ցիկլացված) և կոչվում են իրենց աղբյուրի կամ ֆունկցիայի պատճառով՝ իրենց յուրահատուկ կենսասինթետիկ ուղիների, այլ ոչ թե ամինաթթուների քանակի պատճառով:

Ամփոփելով, այս բացառությունները արտացոլում են պեպտիդների անվանացանկի բազմազան բնույթը, որը պետք է հաշվի առնի կառուցվածքային առանձնահատկությունները, սինթետիկ ուղիները և ֆունկցիոնալ բնութագրերը:

---

Պեպտիդների դասակարգում  

Պեպտիդները կարելի է դասակարգել մի քանի չափումներով.

Ամինաթթուների քանակով օլիգոպեպտիդները, որոնք բաղկացած են 2-20 պեպտիդներից, ինչպիսիք են դիպեպտիդը և գլուտատիոնը, բարձր ակտիվ են. 20-50 պեպտիդներով պոլիպեպտիդները կարող են ձևավորել պարզ տարածական կառուցվածքներ, ինչպիսիք են ինսուլինոգենի բեկորները. 50-ից ավելի պեպտիդներով և բարդ ֆունկցիաներով պեպտիդները սովորաբար դասակարգվում են որպես սպիտակուցներ, օրինակ՝ ինսուլինը, որը պարունակում է 51 ամինաթթու:  

Քիմիական կառուցվածքով գծային պեպտիդները կապված են α-պեպտիդային կապերով, ինչպիսիք են էնկեֆալինը, ցիկլային պեպտիդները օղակ են կազմում առաջին և վերջին պոչի կամ կողային շղթայի միջով, ինչպիսին է ցիկլոսպորինը, ձևափոխված պեպտիդները պարունակում են անբնական բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ակտինոմիցինի D-ամինաթթուները, և հատուկ կապված պեպտիդները, ինչպիսիք են գլուտատի-բոտիները, կապակցված են:  

Ըստ սինթեզի՝ ռիբոսոմային սինթետիկ պեպտիդները կոդավորված են գեներով, ինչպիսիք են էնդորֆինները, ոչ ռիբոսոմային սինթետիկ պեպտիդները կախված են մանրէաբանական ֆերմենտային կոմպլեքսներից, ինչպիսիք են միկոպեպտիդները, իսկ սինթետիկ պեպտիդները պատրաստվում են քիմիական կամ կենսաբանական միջոցներով, ինչպիսիք են բժշկական օկտրեոտիդը:  

Ըստ ֆունկցիայի՝ ազդանշանային պեպտիդները ներգրավված են փոխանցման մեջ, ինչպես օրինակ՝ թիրեոտրոպին ազատող հորմոնը, հակաբակտերիալ պեպտիդները ոչնչացնում են բակտերիալ թաղանթները, ինչպիսիք են մեղվի թույնի պեպտիդները, նեյրոպեպտիդները կարգավորում են նյարդերը, ինչպիսիք են էնդորֆինները ցավազրկման համար, և կան նաև բուժիչ պեպտիդներ և ֆունկցիոնալ սննդի պեպտիդներ:  

Ըստ աղբյուրի՝ բնական պեպտիդները գոյություն ունեն օրգանիզմներում կամ սննդամթերքում, ինչպիսիք են կաթնամթերքի կազեինի պեպտիդները, իսկ սինթետիկ պեպտիդները խախտում են բնական սահմանափակումները արհեստական ​​միջամտության միջոցով, ինչպիսիք են կոսմետիկ օլիգոպեպտիդները։  

Ըստ կենսաբանական աղբյուրների, դրանք կարող են դասակարգվել կենդանական աղբյուրների, ինչպիսիք են տենսինը, բուսական աղբյուրները, ինչպիսիք են սոյայի պեպտիդները, և մանրէաբանական աղբյուրները, ինչպիսիք են Mycobacterium avium պեպտիդները:  

Այս դասակարգումները միահյուսվում են՝ արտացոլելու պեպտիդների հարուստ բազմազանությունը կառուցվածքով, ֆունկցիայով և կիրառմամբ:

---

Պեպտիդների հետ կապված կարևոր տերմիններ  

Պեպտիդային կապ. Ամիդային կապ -CO-NH-, որը ձևավորվում է մեկ ամինաթթվի α-կարբոքսի խմբի ջրազրկման արդյունքում մեկ այլ ամինաթթվի α-ամինո խմբի հետ, որը ամինաթթուների մնացորդները միացնող և պեպտիդներ ու սպիտակուցներ կազմող հիմնական կովալենտային կապն է:  

Օլիգոպեպտիդ. սովորաբար վերաբերում է ցածր մոլեկուլային քաշի պեպտիդային միացություններին, ինչպիսիք են դիպեպտիդը, տրիպեպտիդը և այլն, որոնք ձևավորվում են 2-20 ամինաթթուներ միացնելով պեպտիդային կապի միջոցով և ունեն բարձր կենսաբանական ակտիվություն և բջջային թաղանթների թափանցելիություն:  

Պոլիպեպտիդ. 20-50 ամինաթթուներից կազմված պեպտիդ, մոլեկուլային քաշը սովորաբար 10 կԴա-ից պակաս է, կարող է ձևավորել պարզ տարածական կառուցվածք, ինչպիսին է α-խխունջը, օլիգոպեպտիդի և սպիտակուցի միջև ֆունկցիոնալ մոլեկուլ է:  

Առաջնային կառուցվածք. պեպտիդի ամինաթթուների հաջորդականությունը, որը որոշվում է գենետիկական տեղեկատվության կամ արհեստական ​​ձևավորման միջոցով, պեպտիդի հիմնական քիմիական կառուցվածքն է, որն ուղղակիորեն ազդում է նրա առաջադեմ կառուցվածքի և կենսաբանական ֆունկցիայի վրա:  

Երկրորդական կառուցվածք. պատվիրված կոնֆորմացիա, որը ձևավորվում է պեպտիդային շղթայի տեղային տարածքում ջրածնային կապով, ինչպիսիք են α-խխունջը, β-ծալումը, β-շրջադարձը և այլն, որն այնքան էլ կայուն չէ, որքան սպիտակուցները, բայց մասնակցում է ֆունկցիոնալ տեղամասերի ձևավորմանը:  

Ցիկլային պեպտիդներ. պեպտիդներ, որոնք կազմում են ցիկլային կառուցվածք՝ միացնելով առաջին և վերջին ամինաթթուները կամ կողային շղթայական խմբերը, ինչպիսիք են ցիկլոսպորինը և կարճ պեպտիդը, բարձր կայունությամբ և հակաֆերմենտային հատկանիշներով, որոնք հաճախ պարունակում են անվանման մեջ «ցիկլային» նախածանցը:  

Ռիբոսոմի սինթեզված պեպտիդներ. պեպտիդներ, որոնք սինթեզվում են կենդանի օրգանիզմների ռիբոսոմների կողմից mRNA ձևանմուշի թարգմանության միջոցով, և դրանց հաջորդականությունները կոդավորված են գեներով, ինչպիսիք են ինսուլին հորմոնը և նյարդային հաղորդիչ էնդորֆինը:  

Ոչ ռիբոսոմային սինթետիկ պեպտիդներ. պեպտիդներ, որոնք սինթեզվում են հատուկ ֆերմենտային կոմպլեքսներով, ինչպիսիք են պեպտիդային սինթետազները, որոնք սովորաբար հանդիպում են միկրոօրգանիզմների մեջ, ինչպիսիք են բակտերիաները և սնկերը, և կարող են պարունակել անբնական ամինաթթուներ, ինչպիսիք են D-ամինաթթուները, օրինակ՝ Mycobacterium avium պեպտիդը:  

Պինդ փուլային պեպտիդների սինթեզ (SPPS). In vitro արհեստական ​​պեպտիդների սինթեզի տեխնոլոգիա՝ խեժի կրիչի վրա պաշտպանված ամինաթթուների հաջորդական զուգակցման միջոցով, ապապաշտպանության, խտացման ռեակցիայի միջոցով՝ աստիճանաբար երկարացնելու պեպտիդային շղթան, որը հարմար է պեպտիդների սինթեզի կարճ ճշգրտության համար: