Cocer Peptides 
pirms 1 mēneša
VISI IZSTRĀDĀJUMI UN PRODUKTU INFORMĀCIJA ŠAJĀ VIETNE IR TIKAI INFORMĀCIJAS IZPLATĪŠANAI UN IZGLĪTĪBAS NOLŪKĀ.
Šajā tīmekļa vietnē sniegtie produkti ir paredzēti tikai in vitro pētījumiem. In vitro pētījumi (latīņu: *glāzē*, kas nozīmē stikla traukos) tiek veikti ārpus cilvēka ķermeņa. Šie produkti nav farmaceitiski izstrādājumi, tos nav apstiprinājusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA), un tos nedrīkst izmantot, lai novērstu, ārstētu vai izārstētu jebkādu medicīnisku stāvokli, slimības vai kaites. Ar likumu ir stingri aizliegts jebkādā veidā ievadīt šos produktus cilvēka vai dzīvnieka organismā.
Pārskats
Peptīdi ir svarīga biomolekulu klase, kam ir nozīmīga loma zinātņu par dzīvību jomā. No fizioloģiskā regulējuma organismos līdz praktiskiem lietojumiem dažādās nozarēs, peptīdi demonstrē lielu potenciālu un daudzveidību.
1. attēls. Antimikrobiālo peptīdu darbības mehānisms.
Peptīdu pamatjēdzieni
(1) Peptīdu definīcija
Peptīdi ir savienojumi, ko veido aminoskābes, kas saistītas ar peptīdu saitēm. Peptīdu saite veidojas, kad vienas aminoskābes karboksilgrupa dehidrējas un kondensējas ar citas aminoskābes aminogrupu, tādējādi savienojot vairākas aminoskābes, veidojot peptīdu ķēdi. Ja aminoskābju skaits ir mazs, to sauc par oligopeptīdu; ja aminoskābju skaits ir liels, to sauc par polipeptīdu. Dzīvos organismos daudzi īsi peptīdi ar specifiskām funkcijām, piemēram, tripeptīdi un tetrapeptīdi, var precīzi veikt konkrētus fizioloģiskus uzdevumus.
(2) Peptīdu struktūra
1. Primārā struktūra: tas attiecas uz aminoskābju secību peptīdu ķēdē, kas ir peptīda pamatstruktūra un nosaka tā specifiku un funkciju. Dažādas aminoskābju sekvences piešķir peptīdiem atšķirīgas ķīmiskās īpašības un bioloģiskās aktivitātes. Dažiem pretmikrobu peptīdiem ir specifiskas aminoskābju sekvences, kas ļauj tiem specifiski saistīties ar baktēriju šūnu membrānām un izjaukt tās.
2. Sekundārā struktūra: lokālā telpiskā struktūra, ko veido mijiedarbības, piemēram, ūdeņraža saites peptīdu ķēdē, tostarp tādas kopīgas struktūras kā α-spirāles un β-loksnes. Šīs struktūras palīdz turpmākai peptīdu ķēdes locīšanai un stabilizēšanai, spēlējot izšķirošu lomu tās funkcionālajā darbībā. Dažos proteīna segmentos α-spirāļu veidošanās uzlabo proteīna stabilitāti un funkcionālo aktivitāti.
3. Terciārā struktūra: trīsdimensiju telpiskā struktūra, ko veido peptīdu ķēdes turpmāka locīšana un satīšana, pamatojoties uz sekundāro struktūru. Terciārā struktūra nosaka peptīda vispārējo formu un funkcionālo vietu ekspozīciju, kas ir ļoti svarīga mijiedarbībai ar citām molekulām. Dažu augšanas faktoru peptīdu terciārā struktūra nosaka to spēju saistīties ar specifiskiem šūnu virsmas receptoriem, tādējādi ierosinot šūnu augšanas un diferenciācijas signālus.
2. attēls PSK biosintēzes, signalizācijas un funkciju darba modelis. PSK prekursori (pPSK) tiek pakļauti tirozīna sulfācijai (norādīts ar sarkanu S), ko katalizē TPST cis-Golgi, kam seko proteolītiskā šķelšanās apoplastā.
Peptīdu klasifikācija
(1) Klasifikācija pēc avota
1. Dzīvnieku izcelsmes peptīdi: iegūti no dzīvnieku audiem un ķermeņa šķidrumiem, piemēram, no piena ekstrahēti kazeīna peptīdi, kam piemīt dažādas fizioloģiskas aktivitātes, tostarp veicina kalcija uzsūkšanos un regulē imunitāti. Dzīvnieku izcelsmes peptīdu priekšrocība ir to labā savietojamība ar cilvēka ķermeni, padarot tos viegli uzsūcamus un izmantojamus cilvēka organismā.
2. Augu izcelsmes peptīdi: ekstrahēti no augiem, piemēram, sojas peptīdi un kviešu peptīdi. Augu izcelsmes peptīdiem ir plaši izplatītu izejvielu avotu priekšrocības un zemākas izmaksas, vienlaikus tiem piemīt arī dažādas bioloģiskas aktivitātes, piemēram, antioksidanta un asinsspiedienu pazeminoša iedarbība. Daudzi pētījumi ir parādījuši, ka sojas peptīdi var pazemināt holesterīna līmeni un dot labumu sirds un asinsvadu veselībai.
3. No mikrobiem iegūti peptīdi: ražoti mikrobu fermentācijas ceļā, piemēram, pretmikrobu peptīdi, ko ražo noteiktas baktērijas. No mikrobiem iegūtiem peptīdiem ir unikāli pretmikrobu mehānismi, un tiem ir laba inhibējoša iedarbība uz pret zālēm rezistentām baktērijām, kam ir potenciāla vērtība farmācijas jomā.
(2) Klasifikācija pēc funkcijām
1. Bioaktīvie peptīdi: šiem peptīdiem ir vairākas fizioloģiskas regulējošas funkcijas, piemēram, asinsspiediena, cukura līmeņa asinīs un imunitātes regulēšana. Angiotenzīnu konvertējošā enzīma inhibitori (ACEI peptīdi) var inhibēt angiotenzīnu konvertējošā enzīma aktivitāti, tādējādi pazeminot asinsspiedienu, un tiem ir nozīmīga terapeitiskā ietekme uz pacientiem ar hipertensiju.
2. Pretmikrobu peptīdi: šie peptīdi var inhibēt vai iznīcināt mikroorganismus, piemēram, baktērijas, sēnītes un vīrusus. Tie pastāv dabā, un tiem ir unikāli darbības mehānismi, piemēram, tie izjauc mikroorganismu šūnu membrānas struktūru, lai radītu pretmikrobu iedarbību. Biomedicīnas jomā pretmikrobu peptīdi tiek uzskatīti par potenciālām zālēm antibiotiku rezistences problēmu risināšanai.
Peptīdu funkcijas
(1) Fizioloģisko funkciju regulēšana
1. Hormonālā regulēšana: daudziem peptīdu hormoniem ir svarīgas regulējošas funkcijas organismā. Insulīns ir peptīdu hormons, ko izdala aizkuņģa dziedzera beta šūnas, kas regulē glikozes līmeni asinīs, veicina glikozes uzņemšanu un izmantošanu šūnās, kā arī uztur stabilu glikozes līmeni asinīs. Ja insulīna sekrēcija ir nepietiekama vai tā darbība ir nenormāla, tas var izraisīt paaugstinātu glikozes līmeni asinīs un izraisīt diabētu.
2. Neironu regulēšana: neiropeptīdiem ir nozīme informācijas pārraidē un regulēšanā nervu sistēmā. Endorfīniem ir morfīnam līdzīga pretsāpju iedarbība, kas saistās ar opioīdu receptoriem neironu virsmā, lai atvieglotu sāpju signālu pārraidi. Neiropeptīdi piedalās arī fizioloģisko procesu, piemēram, garastāvokļa, miega un apetītes, regulēšanā.
(2) Līdzdalība imūnregulēšanā
1. Imūnās šūnu aktivitātes uzlabošana: daži peptīdi var stimulēt imūno šūnu proliferāciju un diferenciāciju, uzlabojot to darbību. Piemēram, timozīns veicina T limfocītu nobriešanu un diferenciāciju, uzlabojot organisma šūnu imūno funkciju, un to parasti lieto, lai ārstētu pacientus ar pavājinātu imūno funkciju.
2. Imūnfaktoru sekrēcijas regulēšana: Peptīdi var regulēt dažādu imūnfaktoru sekrēciju imūnās šūnās, saglabājot imūno līdzsvaru. Daži pretmikrobu peptīdi var regulēt iekaisuma citokīnu sekrēciju, gan pastiprinot ķermeņa iekaisuma reakciju, lai aizsargātos pret patogēnu invāziju, gan kavējot pārmērīgas iekaisuma reakcijas vēlākos iekaisuma posmos, lai samazinātu audu bojājumus.
(3) Materiālu metabolisma veicināšana
1. Olbaltumvielu metabolisms: Peptīdi piedalās olbaltumvielu sintēzē un sadalīšanā. Olbaltumvielu sintēzes laikā aminoskābes tiek savienotas ar peptīdu saitēm, veidojot peptīdu ķēdes, kuras pēc tam tiek samontētas proteīnos ar specifiskām funkcijām. Proteāzes organismā var hidrolizēt olbaltumvielas peptīdu segmentos, kas tālāk tiek sadalīti aminoskābēs, nodrošinot organismam uzturu un enerģiju.
2. Tauku vielmaiņa: daži peptīdi var regulēt tauku metabolismā iesaistīto enzīmu aktivitāti, ietekmējot tauku sintēzi un sadalīšanos. Daži peptīdi var veicināt taukskābju oksidāciju, samazinot tauku uzkrāšanos organismā, un tiem var būt potenciāls pielietojums aptaukošanās profilaksē un ārstēšanā.
Peptīdu pielietojumi
(1) Farmācijas joma
1. Zāļu izstrāde:
Antimikrobiālie līdzekļi: ņemot vērā pieaugošo antibiotiku rezistences problēmu, antimikrobiālie peptīdi ir kļuvuši par karsto punktu jaunu pretmikrobu zāļu izstrādē. Antimikrobiālajiem peptīdiem ir lieliska inhibējoša iedarbība pret dažādām pret zālēm rezistentām baktērijām, un tiem ir unikāli darbības mehānismi, kuriem ir mazāka iespēja attīstīt rezistenci. Antimikrobiālie peptīdi, kas iegūti no varžu ādas, ir parādījuši daudzsološus rezultātus ādas infekciju un citu stāvokļu ārstēšanā.
Citas zāles: Peptīdu bāzes zāles lieto arī dažādu slimību, piemēram, sirds un asinsvadu slimību un diabēta ārstēšanai. Glikagonam līdzīgie peptīda-1 (GLP-1) analogi diabēta ārstēšanai var atdarināt GLP-1 fizioloģiskos efektus, veicināt insulīna sekrēciju, pazemināt glikozes līmeni asinīs un tiem ir zems hipoglikēmijas risks.
2. Zāļu nesēji: peptīdi var kalpot kā zāļu nesēji, lai uzlabotu zāļu mērķēšanu un bioloģisko pieejamību. Sasaistot zāles ar peptīdiem ar mērķa īpašībām, zāles var precīzi nogādāt slimības vietā, līdz minimumam samazinot normālu audu bojājumus. Peptīdu nesēji var arī uzlabot zāļu šķīdību un stabilitāti, uzlabojot terapeitisko efektivitāti.
(2) Pārtikas rūpniecība
1. Uztura bagātināšana: Peptīdiem ir lieliskas uzturvērtības īpašības, un tie ir viegli sagremojami un uzsūcas, tāpēc tie ir piemēroti kā uztura bagātinātāji pārtikā. Piemēram, kazeīna peptīdu pievienošana piena maisījumam zīdaiņiem var uzlabot mākslīgā piena maisījuma uzturvērtību un veicināt zīdaiņu augšanu un attīstību. Īpašām iedzīvotāju grupām, piemēram, gados vecākiem cilvēkiem un pēcoperācijas rehabilitācijas pacientiem, ar peptīdiem bagāti pārtikas produkti var nodrošināt viegli uzsūcas augstas kvalitātes olbaltumvielas, lai apmierinātu viņu uztura vajadzības.
2. Garšas uzlabošana: dažiem peptīdiem ir unikāla garša, un tos var izmantot, lai uzlabotu pārtikas tekstūru un garšu. Daži ar umami bagāti peptīdi var uzlabot ēdiena umami garšu, tādējādi uzlabojot tā kvalitāti. Turklāt peptīdi var kalpot kā garšas pastiprinātāji, sinerģējoties ar citiem garšas savienojumiem, lai uzlabotu pārtikas vispārējo garšas profilu.
3. Konservēšana un pretmikrobu īpašības: Antimikrobiālie peptīdi spēj kavēt mikrobu augšanu, un tos var izmantot kā dabiskus konservantus pārtikas rūpniecībā. Antimikrobiālo peptīdu pievienošana pārtikai var pagarināt tās glabāšanas laiku, samazināt ķīmisko konservantu izmantošanu un uzlabot pārtikas nekaitīgumu. Piemēram, pretmikrobu peptīdu iekļaušana gaļas produktos, piena produktos un citos pārtikas produktos var efektīvi kavēt baktēriju un pelējuma augšanu, tādējādi saglabājot pārtikas svaigumu.
(3) Lauksaimniecības joma
1. Augu augšanas regulēšana: no augiem iegūtiem peptīdu hormoniem, piemēram, augu sulfonpeptīdiem (PSK) ir svarīga loma augu augšanā, attīstībā un imunitātē. PSK var veicināt augu šūnu dalīšanos un augšanu, regulēt augu reproduktīvos procesus un inducēt somatisko šūnu embrioģenēzi. Lauksaimniecības ražošanā PSK eksogēna lietošana vai PSK līmeņa regulēšana augos var uzlabot ražu un kvalitāti.
2. Kaitēkļu un slimību kontrole: pretmikrobu peptīdus var izmantot kā bioloģiskos pesticīdus kaitēkļu un slimību kontrolei kultūraugos. Salīdzinot ar ķīmiskajiem pesticīdiem, pretmikrobu peptīdi piedāvā tādas priekšrocības kā videi draudzīgums un minimāls atlieku daudzums. Piemēram, daži no kukaiņiem iegūti pretmikrobu peptīdi var kavēt augu patogēnu augšanu, nodrošinot efektīvu kultūraugu slimību kontroli. Turklāt daži peptīdi var traucēt kaitēkļu augšanu, attīstību un vairošanos, tādējādi sasniedzot kaitēkļu kontroles mērķus.
(4) Kosmētika
1. Mitrināšana un atjaunošana: Peptīdiem ir lieliskas mitrinošas īpašības, palielinot ādas mitruma saturu un saglabājot ādas mitrināšanu. Daži peptīdi var arī veicināt ādas šūnu atjaunošanos un atjaunošanos, uzlabojot ādas barjeras funkciju. Kolagēna peptīdi var papildināt kolagēnu ādā, samazinot grumbu veidošanos un padarot ādu tvirtāku un gludāku.
2. Balināšana un pretnovecošanās: daži peptīdi var kavēt melanīna sintēzi, panākot balinošu efektu. Glutations var samazināt melanīna ražošanu, samazinot melanīna prekursoru dopahinonu. Peptīdiem piemīt arī antioksidanta īpašības, kas palīdz izvadīt no organisma brīvos radikāļus, aizkavē ādas novecošanos un saglabā jauneklīgu izskatu.
Pašreizējais peptīdu izpētes stāvoklis
Pašreizējais pētniecības statuss: Pašlaik peptīdu pētījumos ir panākts ievērojams progress. Pamatpētījumos izpratne par peptīdu struktūru, funkcijām un darbības mehānismiem turpina padziļināt. Izmantojot progresīvas biotehnoloģijas, piemēram, gēnu inženieriju un proteīnu inženieriju, peptīdus var efektīvi sintezēt un modificēt, paverot plašākas iespējas to pielietošanai. Lietišķajos pētījumos peptīdu izmantošana tādās jomās kā medicīna, pārtika un lauksaimniecība paplašinās, tirgū ienākot arvien lielākam skaitam uz peptīdiem balstītu produktu.
Secinājums
Kā svarīgai biomolekulu klasei peptīdiem ir unikālas struktūras, dažādas klasifikācijas un plašas funkcijas. Daudzās jomās, piemēram, medicīnā, peptīdi ir pierādījuši nozīmīgu pielietojuma vērtību.
Avoti
[1] Li Y, Di Q, Luo L u.c. Fitosulfokīna peptīdi, to receptori un funkcijas [J]. Augu zinātnes robežas, 2024,14. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:266794980.
[2] Pashmforoosh N, Baradaran M. Skorpiona indes peptīdi ar dažādām funkcijām: lieliska iespēja dažādu slimību ārstēšanai[J]. Iran Biomed J, 2023, 27(2 un 3): 84-99.DOI: 10.61186/ibj.3863.
[3] Singh T, Choudhary P, Singh S. Antimikrobiālie peptīdi: darbības mehānisms [M]//Enany S, Masso-Silva J, Savitskaya A. Insights on Antimicrobial Peptides. Rijeka: IntechOpen, 2022.DOI: 10.5772/intechopen.99190.
[4] Kwatra B, Zafar J, Choudhary M u.c. PEPTĪDU ANALEPTISKA LIETOŠANA[J]. International Journal of Medical and Biomedical Studies, 2021,5.DOI:10.32553/ijmbs.v5i1.1671.
[5] Sultana A, Luo H, Ramakrishna S. Antimikrobiālie peptīdi un to pielietojums biomedicīnas nozarē[J]. Antibiotics-Basel, 2021, 10(9).DOI:10.3390/antibiotics10091094.
[6] Fu Y, Amin M, Li Q u.c. Pielietojums uzturā: Peptīdi kā garšas pastiprinātāji[M]//2021:569-580.DOI: 10.1016/B978-0-12-821389-6.00014-5.
[7] van der Does AM, Hiemstra PS, Mookherjee N. Antimikrobu saimniekorganismu aizsardzības peptīdi: imūnmodulējošās funkcijas un translācijas perspektīvas [J]. Advances in Experimental Medicine and Biology, 2019,1117:149-171.DOI:10.1007/978-981-13-3588-4_10.
