Av Cocer Peptides 
1 måned siden
ALLE ARTIKLER OG PRODUKTINFORMASJON GITT PÅ DETTE NETTSTEDET ER KUN FOR INFORMASJONSSPREDNING OG UTDANNINGSFORMÅL.
Produktene som tilbys på denne nettsiden er utelukkende ment for in vitro-forskning. In vitro-forskning (latin: *i glass*, som betyr i glass) utføres utenfor menneskekroppen. Disse produktene er ikke farmasøytiske produkter, er ikke godkjent av US Food and Drug Administration (FDA), og må ikke brukes til å forebygge, behandle eller kurere noen medisinsk tilstand, sykdom eller lidelse. Det er strengt forbudt ved lov å introdusere disse produktene i menneske- eller dyrekroppen i noen form.
Oversikt
Peptider er en viktig klasse av biomolekyler som spiller en betydelig rolle innen biovitenskap. Fra fysiologisk regulering i organismer til praktiske anvendelser på tvers av ulike bransjer, viser peptider stort potensial og mangfold.
Figur 1. Virkningsmekanisme for antimikrobielle peptider.
Grunnleggende konsepter for peptider
(1) Definisjon av peptider
Peptider er forbindelser dannet av aminosyrer koblet via peptidbindinger. En peptidbinding dannes når karboksylgruppen til en aminosyre dehydrerer og kondenserer med aminogruppen til en annen aminosyre, og binder derved flere aminosyrer for å danne en peptidkjede. Når antallet aminosyrer er lite, kalles det et oligopeptid; når antallet aminosyrer er stort, kalles det et polypeptid. I levende organismer kan mange korte peptider med spesifikke funksjoner, som tripeptider og tetrapeptider, nøyaktig utføre spesifikke fysiologiske oppgaver.
(2) Struktur av peptider
1. Primærstruktur: Dette refererer til sekvensen av aminosyrer i en peptidkjede, som er den grunnleggende strukturen til et peptid og bestemmer dets spesifisitet og funksjon. Ulike aminosyresekvenser gir distinkte kjemiske egenskaper og biologiske aktiviteter til peptider. Visse antimikrobielle peptider har spesifikke aminosyresekvenser som gjør dem i stand til å spesifikt binde seg til og forstyrre bakterielle cellemembraner.
2. Sekundær struktur: Den lokale romlige strukturen dannet av interaksjoner som hydrogenbindinger i peptidkjeden, inkludert vanlige strukturer som α-helikser og β-sheets. Disse strukturene hjelper til med ytterligere folding og stabilisering av peptidkjeden, og spiller en avgjørende rolle i dens funksjonelle aktivitet. I noen proteinsegmenter øker dannelsen av α-helikser stabiliteten og funksjonelle aktiviteten til proteinet.
3. Tertiær struktur: Den tredimensjonale romlige strukturen dannet ved ytterligere folding og vikling av peptidkjeden basert på sekundærstrukturen. Den tertiære strukturen bestemmer den generelle formen til peptidet og eksponeringen av funksjonelle steder, noe som er avgjørende for interaksjoner med andre molekyler. Den tertiære strukturen til visse vekstfaktorpeptider bestemmer deres evne til å binde seg til spesifikke celleoverflatereseptorer, og derved initiere cellevekst og differensieringssignaler.
Figur 2 En arbeidsmodell av PSK-biosyntese, signalering og funksjoner. PSK-forløpere (pPSKs) gjennomgår tyrosinsulfatering (indikert med rødt S) katalysert av en TPST i cis-Golgi etterfulgt av proteolytisk spaltning i apoplasten.
Klassifisering av peptider
(1) Klassifisering etter kilde
1. Dyreavledede peptider: avledet fra dyrevev og kroppsvæsker, slik som kaseinpeptider ekstrahert fra melk, som har ulike fysiologiske aktiviteter, inkludert fremme av kalsiumabsorpsjon og regulering av immunitet. Fordelen med dyre-avledede peptider ligger i deres gode kompatibilitet med menneskekroppen, noe som gjør dem lett absorbert og utnyttet av menneskekroppen.
2. Planteavledede peptider: Ekstrahert fra planter, som soyapeptider og hvetepeptider. Planteavledede peptider har fordelene med utbredte råvarekilder og lavere kostnader, samtidig som de har ulike biologiske aktiviteter, som antioksidanter og blodtrykkssenkende effekter. Tallrike studier har vist at soyapeptider kan senke kolesterolnivået og være til fordel for kardiovaskulær helse.
3. Mikrobielt avledede peptider: Produsert gjennom mikrobiell fermentering, slik som antimikrobielle peptider produsert av visse bakterier. Mikrobielt avledede peptider har unike antimikrobielle mekanismer og viser gode hemmende effekter på medikamentresistente bakterier, og har potensiell verdi i det farmasøytiske feltet.
(2) Klassifisering etter funksjon
1. Bioaktive peptider: Disse peptidene har flere fysiologiske regulatoriske funksjoner, som å regulere blodtrykk, blodsukker og immunitet. Angiotensin-konverterende enzymhemmere (ACEI-peptider) kan hemme aktiviteten til angiotensin-konverterende enzym, og dermed senke blodtrykket, og har betydelige terapeutiske implikasjoner for pasienter med hypertensjon.
2. Antimikrobielle peptider: Disse peptidene kan hemme eller drepe mikroorganismer som bakterier, sopp og virus. De finnes i naturen og har unike virkningsmekanismer, som å forstyrre cellemembranstrukturen til mikroorganismer for å utøve antimikrobielle effekter. Innen biomedisin regnes antimikrobielle peptider som potensielle medisiner for å håndtere antibiotikaresistensproblemer.
Funksjoner av peptider
(1) Regulering av fysiologiske funksjoner
1. Hormonell regulering: Mange peptidhormoner spiller viktige regulerende roller i kroppen. Insulin er et peptidhormon som skilles ut av betaceller i bukspyttkjertelen, som regulerer blodsukkernivået, fremmer cellulært opptak og utnyttelse av glukose, og opprettholder stabile blodsukkernivåer. Hvis insulinsekresjonen er utilstrekkelig eller funksjonen er unormal, kan det føre til forhøyede blodsukkernivåer og forårsake diabetes.
2. Nevral regulering: Nevropeptider spiller en rolle i informasjonsoverføring og regulering i nervesystemet. Endorfiner har smertestillende effekter som ligner på morfin, og binder seg til opioidreseptorer på overflaten av nevroner for å lindre overføringen av smertesignaler. Nevropeptider deltar også i å regulere fysiologiske prosesser som humør, søvn og appetitt.
(2) Deltakelse i immunregulering
1. Forbedring av immuncelleaktivitet: Noen peptider kan stimulere spredning og differensiering av immunceller, og øke deres aktivitet. For eksempel fremmer tymosin modning og differensiering av T-lymfocytter, forbedrer kroppens cellulære immunfunksjon, og brukes ofte i behandlingen av pasienter med nedsatt immunfunksjon.
2. Regulering av utskillelsen av immunfaktorer: Peptider kan regulere utskillelsen av ulike immunfaktorer av immunceller, og opprettholde immunbalansen. Visse antimikrobielle peptider kan regulere utskillelsen av inflammatoriske cytokiner, både forsterke kroppens inflammatoriske respons for å forsvare seg mot patogeninvasjon og hemme overdreven inflammatorisk respons i de senere stadier av inflammasjon for å redusere vevsskade.
(3) Fremme materiell metabolisme
1. Proteinmetabolisme: Peptider deltar i syntese og nedbrytning av proteiner. Under proteinsyntese er aminosyrer forbundet med peptidbindinger for å danne peptidkjeder, som deretter settes sammen til proteiner med spesifikke funksjoner. Proteaser i kroppen kan hydrolysere proteiner til peptidsegmenter, som videre brytes ned til aminosyrer, og gir næring og energi til kroppen.
2. Fettmetabolisme: Visse peptider kan regulere aktiviteten til enzymer som er involvert i fettmetabolismen, og påvirke fettsyntese og nedbrytning. Noen peptider kan fremme fettsyreoksidasjon, redusere fettakkumulering i kroppen, og kan ha potensielle anvendelser i forebygging og behandling av fedme.
Anvendelser av peptider
(1) Farmasøytisk felt
1. Legemiddelutvikling:
Antimikrobielle legemidler: Gitt det økende problemet med antibiotikaresistens, har antimikrobielle peptider blitt et hotspot i utviklingen av nye antimikrobielle legemidler. Antimikrobielle peptider viser utmerkede hemmende effekter mot ulike medikamentresistente bakterier og har unike virkningsmekanismer som har mindre sannsynlighet for å utvikle resistens. Antimikrobielle peptider avledet fra froskehud har vist lovende resultater ved behandling av hudinfeksjoner og andre tilstander.
Andre medikamenter: Peptidbaserte legemidler brukes også til å behandle ulike sykdommer som hjerte- og karsykdommer og diabetes. Glukagonlignende peptid-1 (GLP-1)-analoger for behandling av diabetes kan etterligne de fysiologiske effektene av GLP-1, fremme insulinsekresjon, senke blodsukkernivået og ha fordelen av lav risiko for hypoglykemi.
2. Medikamentbærere: Peptider kan tjene som medikamentbærere for å forbedre målretting og biotilgjengelighet. Ved å koble legemidler til peptider med målrettingsegenskaper, kan legemidler leveres presist til stedet for sykdommen, og minimerer skade på normalt vev. Peptidbærere kan også forbedre stoffets løselighet og stabilitet, og øke terapeutisk effekt.
(2) Næringsmiddelindustri
1. Ernæringsmessig forsterkning: Peptider har utmerkede ernæringsmessige egenskaper og er lett fordøyelige og absorberes, noe som gjør dem egnet som ernæringsforsterkere i mat. For eksempel kan tilsetning av kaseinpeptider til morsmelkerstatning øke næringsverdien til morsmelkerstatningen og fremme spedbarnsvekst og utvikling. For spesielle populasjoner som eldre og postoperative rehabiliteringspasienter, kan peptidrik mat gi lett absorberbart høykvalitetsprotein for å dekke deres ernæringsbehov.
2. Smaksforbedring: Noen peptider har unike smaker og kan brukes til å forbedre matens tekstur og smak. Visse umami-rike peptider kan forbedre umami-smaken til mat, og dermed forbedre kvaliteten. I tillegg kan peptider tjene som smaksforsterkere, synergisere med andre smaksforbindelser for å heve den generelle smaksprofilen til mat.
3. Konservering og antimikrobielle egenskaper: Antimikrobielle peptider har evnen til å hemme mikrobiell vekst og kan brukes som naturlige konserveringsmidler i næringsmiddelindustrien. Tilsetning av antimikrobielle peptider til mat kan forlenge holdbarheten, redusere bruken av kjemiske konserveringsmidler og øke mattryggheten. For eksempel kan inkorporering av antimikrobielle peptider i kjøttprodukter, meieriprodukter og andre matvarer effektivt hemme veksten av bakterier og mugg, og dermed opprettholde matens friskhet.
(3) Jordbruksfelt
1. Plantevekstregulering: Planteavledede peptidhormoner som plantesulfoniske peptider (PSK) spiller en viktig rolle i plantevekst, utvikling og immunitet. PSK-er kan fremme plantecelledeling og vekst, regulere planters reproduksjonsprosesser og indusere somatisk celleembryogenese. I landbruksproduksjon kan eksogen bruk av PSK-er eller regulering av PSK-nivåer i planter øke avlingsutbytte og kvalitet.
2. Skadedyr- og sykdomsbekjempelse: Antimikrobielle peptider kan brukes som biologiske plantevernmidler for skadedyr- og sykdomsbekjempelse i avlinger. Sammenlignet med kjemiske plantevernmidler gir antimikrobielle peptider fordeler som miljøvennlighet og minimale rester. For eksempel kan visse insektavledede antimikrobielle peptider hemme veksten av plantepatogener, og gi effektiv kontroll av avlingssykdommer. I tillegg kan noen peptider forstyrre veksten, utviklingen og reproduksjonen av skadedyr, og oppnå målene for skadedyrbekjempelse.
(4) Kosmetikk
1. Fuktighetsgivende og reparerende: Peptider har utmerkede fuktighetsgivende egenskaper, øker hudens fuktighetsinnhold og opprettholder hudens fuktighet. Noen peptider kan også fremme reparasjon og regenerering av hudceller, og forbedre hudbarrierefunksjonen. Kollagenpeptider kan fylle på kollagen i huden, redusere dannelsen av rynker og gjøre huden fastere og glattere.
2. Whitening og anti-aldring: Visse peptider kan hemme melaninsyntesen, og oppnå en blekende effekt. Glutation kan redusere melaninproduksjonen ved å redusere melaninforløperen dopaquinon. Peptider har også antioksidantegenskaper, som bidrar til å eliminere frie radikaler i kroppen, forsinke aldring av huden og opprettholde et ungdommelig utseende.
Nåværende status for peptidforskning
Nåværende forskningsstatus: For tiden er det gjort betydelige fremskritt innen peptidforskning. I grunnforskning fortsetter forståelsen av peptidstruktur, funksjon og virkningsmekanismer å bli dypere. Gjennom avansert bioteknologi som genteknologi og proteinteknikk, kan peptider syntetiseres og modifiseres effektivt, noe som åpner for flere muligheter for deres anvendelse. I anvendt forskning utvides bruken av peptider innen felt som medisin, mat og landbruk, med et økende antall peptidbaserte produkter på markedet.
Konklusjon
Som en viktig klasse av biomolekyler har peptider unike strukturer, forskjellige klassifikasjoner og brede funksjoner. På en rekke områder som medisin har peptider vist betydelig bruksverdi.
Kilder
[1] Li Y, Di Q, Luo L, et al. Fytosulfokinpeptider, deres reseptorer og funksjoner [J]. Frontiers in Plant Science, 2024,14. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:266794980.
[2] Pashmforoosh N, Baradaran M. Peptides with Diverse Functions from Scorpion Venom: A Great Opportunity for Treatment of a Wide Variety of Diseases[J]. Iran Biomed J, 2023,27(2 & 3):84-99.DOI:10.61186/ibj.3863.
[3] Singh T, Choudhary P, Singh S. Antimicrobial Peptides: Mechanism of Action[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, et al. ANALEPTISKE APPLIKASJONER AV PEPTIDER[J]. International Journal of Medical and Biomedical Studies, 2021,5.DOI:10.32553/ijmbs.v5i1.1671.
[5] Sultana A, Luo H, Ramakrishna S. Antimikrobielle peptider og deres anvendelser i biomedisinsk sektor[J]. Antibiotics-Basel, 2021,10(9).DOI:10.3390/antibiotics10091094.
[6] Fu Y, Amin M, Li Q, et al. Bruksområder i ernæring: Peptider som smaksforsterkere[M]//2021:569-580.DOI: 10.1016/B978-0-12-821389-6.00014-5.
[7] van der Does AM, Hiemstra PS, Mookherjee N. Antimicrobial Host Defense Peptides: Immunomodulatory Functions and Translational Prospects[J]. Fremskritt i eksperimentell medisin og biologi, 2019,1117:149-171.DOI:10.1007/978-981-13-3588-4_10.
