Od Cocer Peptides 
pred mesiacom
VŠETKY ČLÁNKY A INFORMÁCIE O PRODUKTOCH POSKYTOVANÉ NA TEJTO WEBOVEJ STRÁNKE SÚ VÝHRADNE NA ŠÍRENIE INFORMÁCIÍ A VZDELÁVACIE ÚČELY.
Produkty uvedené na tejto webovej stránke sú určené výhradne na výskum in vitro. Výskum in vitro (lat. *v skle*, čo znamená v skle) sa vykonáva mimo ľudského tela. Tieto produkty nie sú liečivá, neboli schválené americkým Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) a nesmú sa používať na prevenciu, liečbu alebo liečenie akéhokoľvek zdravotného stavu, choroby alebo ochorenia. Vnášať tieto produkty do ľudského alebo zvieracieho tela v akejkoľvek forme je zákonom prísne zakázané.
Prehľad
Peptidy sú dôležitou triedou biomolekúl, ktoré zohrávajú významnú úlohu v oblasti biologických vied. Od fyziologickej regulácie v organizmoch až po praktické aplikácie v rôznych odvetviach, peptidy vykazujú veľký potenciál a rozmanitosť.
Obrázok 1. Mechanizmus účinku antimikrobiálnych peptidov.
Základné pojmy peptidov
(1) Definícia peptidov
Peptidy sú zlúčeniny tvorené aminokyselinami spojenými pomocou peptidových väzieb. Peptidová väzba sa vytvorí, keď sa karboxylová skupina jednej aminokyseliny dehydratuje a kondenzuje s aminoskupinou inej aminokyseliny, čím sa spojí viaceré aminokyseliny za vzniku peptidového reťazca. Keď je počet aminokyselín malý, nazýva sa to oligopeptid; keď je počet aminokyselín veľký, nazýva sa to polypeptid. V živých organizmoch môže mnoho krátkych peptidov so špecifickými funkciami, ako sú tripeptidy a tetrapeptidy, presne vykonávať špecifické fyziologické úlohy.
(2) Štruktúra peptidov
1. Primárna štruktúra: Ide o sekvenciu aminokyselín v peptidovom reťazci, ktorá je základnou štruktúrou peptidu a určuje jeho špecifickosť a funkciu. Rôzne aminokyselinové sekvencie prepožičiavajú peptidom odlišné chemické vlastnosti a biologické aktivity. Niektoré antimikrobiálne peptidy majú špecifické aminokyselinové sekvencie, ktoré im umožňujú špecificky sa viazať na bakteriálne bunkové membrány a narúšať ich.
2. Sekundárna štruktúra: Miestna priestorová štruktúra vytvorená interakciami, ako sú vodíkové väzby v rámci peptidového reťazca, vrátane bežných štruktúr, ako sú a-helixy a β-listy. Tieto štruktúry pomáhajú pri ďalšom skladaní a stabilizácii peptidového reťazca, pričom zohrávajú kľúčovú úlohu v jeho funkčnej aktivite. V niektorých proteínových segmentoch tvorba a-helixov zvyšuje stabilitu a funkčnú aktivitu proteínu.
3. Terciárna štruktúra: Trojrozmerná priestorová štruktúra vytvorená ďalším skladaním a zvinutím peptidového reťazca na základe sekundárnej štruktúry. Terciárna štruktúra určuje celkový tvar peptidu a expozíciu funkčných miest, čo je kľúčové pre interakcie s inými molekulami. Terciárna štruktúra určitých peptidov rastových faktorov určuje ich schopnosť viazať sa na špecifické receptory bunkového povrchu, čím sa iniciujú signály bunkového rastu a diferenciácie.
Obrázok 2 Pracovný model biosyntézy, signalizácie a funkcií PSK. Prekurzory PSK (pPSK) podliehajú tyrozínovej sulfatácii (označené červeným S) katalyzovanej TPST v cis-Golgiho aparátu, po ktorej nasleduje proteolytické štiepenie v apoplaste.
Klasifikácia peptidov
(1) Klasifikácia podľa zdroja
1. Peptidy živočíšneho pôvodu: pochádzajúce zo živočíšnych tkanív a telesných tekutín, ako sú kazeínové peptidy extrahované z mlieka, ktoré majú rôzne fyziologické aktivity vrátane podpory absorpcie vápnika a regulácie imunity. Výhoda peptidov živočíšneho pôvodu spočíva v ich dobrej kompatibilite s ľudským telom, vďaka čomu sú ľahko absorbovateľné a využiteľné ľudským telom.
2. Peptidy rastlinného pôvodu: Extrahované z rastlín, ako sú sójové peptidy a pšeničné peptidy. Peptidy rastlinného pôvodu majú výhody rozšírených zdrojov surovín a nižších nákladov a zároveň majú rôzne biologické aktivity, ako sú antioxidačné účinky a účinky znižujúce krvný tlak. Početné štúdie ukázali, že sójové peptidy môžu znižovať hladinu cholesterolu a prospievať kardiovaskulárnemu zdraviu.
3. Peptidy získané z mikroorganizmov: Produkované mikrobiálnou fermentáciou, ako sú antimikrobiálne peptidy produkované určitými baktériami. Peptidy odvodené od mikroorganizmov majú jedinečné antimikrobiálne mechanizmy a vykazujú dobré inhibičné účinky na baktérie odolné voči liekom, pričom majú potenciálnu hodnotu vo farmaceutickej oblasti.
(2) Klasifikácia podľa funkcie
1. Bioaktívne peptidy: Tieto peptidy majú viacero fyziologických regulačných funkcií, ako je regulácia krvného tlaku, krvného cukru a imunity. Inhibítory enzýmu konvertujúceho angiotenzín (ACEI peptidy) môžu inhibovať aktivitu enzýmu konvertujúceho angiotenzín, a tým znižovať krvný tlak, a majú významné terapeutické dôsledky pre pacientov s hypertenziou.
2. Antimikrobiálne peptidy: Tieto peptidy môžu inhibovať alebo zabíjať mikroorganizmy, ako sú baktérie, huby a vírusy. Existujú v prírode a majú jedinečné mechanizmy účinku, ako je narušenie štruktúry bunkovej membrány mikroorganizmov, aby mali antimikrobiálne účinky. V oblasti biomedicíny sa antimikrobiálne peptidy považujú za potenciálne lieky na riešenie problémov rezistencie na antibiotiká.
Funkcie peptidov
(1) Regulácia fyziologických funkcií
1. Hormonálna regulácia: Mnohé peptidové hormóny zohrávajú v tele dôležité regulačné úlohy. Inzulín je peptidový hormón vylučovaný beta bunkami pankreasu, ktorý reguluje hladinu glukózy v krvi, podporuje bunkové vychytávanie a využitie glukózy a udržiava stabilnú hladinu glukózy v krvi. Ak je sekrécia inzulínu nedostatočná alebo je jeho funkcia abnormálna, môže to viesť k zvýšeným hladinám glukózy v krvi a spôsobiť cukrovku.
2. Nervová regulácia: Neuropeptidy hrajú úlohu pri prenose informácií a regulácii v nervovom systéme. Endorfíny majú analgetické účinky podobné morfínu, viažu sa na opioidné receptory na povrchu neurónov, aby zmiernili prenos signálov bolesti. Neuropeptidy sa tiež podieľajú na regulácii fyziologických procesov, ako je nálada, spánok a chuť do jedla.
(2) Účasť na imunitnej regulácii
1. Posilnenie aktivity imunitných buniek: Niektoré peptidy môžu stimulovať proliferáciu a diferenciáciu imunitných buniek, čím zvyšujú ich aktivitu. Napríklad tymozín podporuje dozrievanie a diferenciáciu T lymfocytov, čím zvyšuje bunkovú imunitnú funkciu tela a bežne sa používa pri liečbe pacientov s poruchou imunitnej funkcie.
2. Regulácia sekrécie imunitných faktorov: Peptidy môžu regulovať sekréciu rôznych imunitných faktorov imunitnými bunkami, pričom udržujú imunitnú rovnováhu. Určité antimikrobiálne peptidy môžu regulovať sekréciu zápalových cytokínov, a to tak, že zosilňujú zápalovú odpoveď tela na obranu proti invázii patogénov, ako aj inhibujú nadmerné zápalové reakcie v neskorších štádiách zápalu, aby sa znížilo poškodenie tkaniva.
(3) Podpora látkovej výmeny
1. Metabolizmus bielkovín: Peptidy sa podieľajú na syntéze a degradácii bielkovín. Počas syntézy proteínov sa aminokyseliny spájajú peptidovými väzbami za vzniku peptidových reťazcov, ktoré sa potom zostavujú do proteínov so špecifickými funkciami. Proteázy v tele dokážu hydrolyzovať proteíny na peptidové segmenty, ktoré sa ďalej štiepia na aminokyseliny, čím poskytujú telu výživu a energiu.
2. Metabolizmus tukov: Určité peptidy môžu regulovať aktivitu enzýmov podieľajúcich sa na metabolizme tukov, ktoré ovplyvňujú syntézu a odbúravanie tukov. Niektoré peptidy môžu podporovať oxidáciu mastných kyselín, znižovať hromadenie tuku v tele a môžu mať potenciálne využitie pri prevencii a liečbe obezity.
Aplikácie peptidov
(1) Farmaceutická oblasť
1. Vývoj lieku:
Antimikrobiálne lieky: Vzhľadom na rastúci problém rezistencie na antibiotiká sa antimikrobiálne peptidy stali aktívnym bodom vo vývoji nových antimikrobiálnych liekov. Antimikrobiálne peptidy vykazujú vynikajúce inhibičné účinky proti rôznym baktériám odolným voči liekom a majú jedinečné mechanizmy účinku, pri ktorých je menej pravdepodobné, že si vyvinú rezistenciu. Antimikrobiálne peptidy získané z kože žaby preukázali sľubné výsledky pri liečbe kožných infekcií a iných stavov.
Iné lieky: Lieky na báze peptidov sa tiež používajú na liečbu rôznych chorôb, ako sú kardiovaskulárne choroby a cukrovka. Analógy glukagónu podobného peptidu-1 (GLP-1) na liečbu cukrovky môžu napodobňovať fyziologické účinky GLP-1, podporovať sekréciu inzulínu, znižovať hladiny glukózy v krvi a majú výhodu nízkeho rizika hypoglykémie.
2. Nosiče liečiv: Peptidy môžu slúžiť ako nosiče liečiv na zlepšenie cielenia liečiva a biologickej dostupnosti. Spojením liečiv s peptidmi so schopnosťami cielenia môžu byť liečivá presne dodané na miesto ochorenia, čím sa minimalizuje poškodenie normálnych tkanív. Peptidové nosiče môžu tiež zlepšiť rozpustnosť a stabilitu liečiva, čím sa zvyšuje terapeutická účinnosť.
(2) Potravinársky priemysel
1. Nutričné obohatenie: Peptidy majú vynikajúce nutričné vlastnosti a sú ľahko stráviteľné a absorbovateľné, vďaka čomu sú vhodné ako nutričné fortifikátory v potravinách. Napríklad pridanie kazeínových peptidov do dojčenskej výživy môže zvýšiť nutričnú hodnotu dojčenskej výživy a podporiť rast a vývoj dojčiat. Pre špeciálne populácie, ako sú starší pacienti a pacienti po chirurgickom rehabilitácii, môžu potraviny bohaté na peptidy poskytnúť ľahko vstrebateľné vysokokvalitné bielkoviny, ktoré uspokoja ich nutričné potreby.
2. Zvýraznenie chuti: Niektoré peptidy majú jedinečné príchute a možno ich použiť na zlepšenie textúry a chuti jedla. Niektoré peptidy bohaté na umami môžu zlepšiť chuť jedla umami, a tým zlepšiť jeho kvalitu. Okrem toho môžu peptidy slúžiť ako zvýrazňovače chuti, synergické s inými aromatickými zlúčeninami na zvýšenie celkového chuťového profilu potravín.
3. Konzervácia a antimikrobiálne vlastnosti: Antimikrobiálne peptidy majú schopnosť inhibovať rast mikróbov a môžu byť použité ako prírodné konzervačné látky v potravinárskom priemysle. Pridanie antimikrobiálnych peptidov do potravín môže predĺžiť ich trvanlivosť, znížiť používanie chemických konzervačných látok a zvýšiť bezpečnosť potravín. Napríklad začlenenie antimikrobiálnych peptidov do mäsových výrobkov, mliečnych výrobkov a iných potravín môže účinne inhibovať rast baktérií a plesní, a tým zachovať čerstvosť potravín.
(3) Poľnohospodárska oblasť
1. Regulácia rastu rastlín: Peptidové hormóny rastlinného pôvodu, ako sú rastlinné sulfónové peptidy (PSK), hrajú dôležitú úlohu v raste, vývoji a imunite rastlín. PSK môžu podporovať delenie a rast rastlinných buniek, regulovať reprodukčné procesy rastlín a indukovať embryogenézu somatickej bunky. V poľnohospodárskej výrobe môže exogénna aplikácia PSK alebo regulácia hladín PSK v rastlinách zvýšiť výnos a kvalitu plodín.
2. Kontrola škodcov a chorôb: Antimikrobiálne peptidy možno použiť ako biologické pesticídy na kontrolu škodcov a chorôb v plodinách. V porovnaní s chemickými pesticídmi ponúkajú antimikrobiálne peptidy výhody, ako je šetrnosť k životnému prostrediu a minimálne rezíduá. Napríklad určité antimikrobiálne peptidy odvodené od hmyzu môžu inhibovať rast rastlinných patogénov, čím poskytujú účinnú kontrolu chorôb plodín. Okrem toho môžu niektoré peptidy narušiť rast, vývoj a reprodukciu škodcov, čím sa dosiahnu ciele kontroly škodcov.
(4) Kozmetika
1. Hydratácia a oprava: Peptidy majú vynikajúce hydratačné vlastnosti, zvyšujú obsah vlhkosti v pokožke a udržiavajú hydratáciu pokožky. Niektoré peptidy môžu tiež podporovať opravu a regeneráciu kožných buniek, čím zvyšujú funkciu kožnej bariéry. Kolagénové peptidy dokážu dopĺňať kolagén v pokožke, čím redukujú tvorbu vrások a robia pokožku pevnejšou a hladšou.
2. Bielenie a proti starnutiu: Niektoré peptidy môžu inhibovať syntézu melanínu a dosiahnuť tak bieliaci účinok. Glutatión môže znížiť produkciu melanínu znížením prekurzora melanínu dopachinónu. Peptidy majú tiež antioxidačné vlastnosti, pomáhajú odstraňovať voľné radikály v tele, odďaľujú starnutie pokožky a zachovávajú mladistvý vzhľad.
Súčasný stav výskumu peptidov
Súčasný stav výskumu: V súčasnosti sa dosiahol významný pokrok vo výskume peptidov. V základnom výskume sa pochopenie štruktúry, funkcie a mechanizmov pôsobenia peptidov stále prehlbuje. Prostredníctvom pokročilých biotechnológií, ako je genetické inžinierstvo a proteínové inžinierstvo, možno peptidy efektívne syntetizovať a modifikovať, čím sa otvárajú ďalšie možnosti ich aplikácie. V aplikovanom výskume sa rozširuje použitie peptidov v oblastiach, ako je medicína, potravinárstvo a poľnohospodárstvo, pričom na trh vstupuje čoraz viac produktov na báze peptidov.
Záver
Ako dôležitá trieda biomolekúl majú peptidy jedinečné štruktúry, rôzne klasifikácie a široké funkcie. V mnohých oblastiach, ako je medicína, peptidy preukázali významnú aplikačnú hodnotu.
Zdroje
[1] Li Y, Di Q, Luo L, a kol. Fytosulfokínové peptidy, ich receptory a funkcie[J]. Frontiers in Plant Science, 2024, 14. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:266794980.
[2] Pashmforoosh N, Baradaran M. Peptidy s rôznymi funkciami zo Scorpion Venom: Veľká príležitosť na liečbu širokej škály chorôb[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. ANALEPTICKÉ APLIKÁCIE PEPTIDOV[J]. International Journal of Medical and Biomedical Studies, 2021, 5.DOI:10.32553/ijmbs.v5i1.1671.
[5] Sultana A, Luo H, Ramakrishna S. Antimikrobiálne peptidy a ich aplikácie v biomedicínskom sektore[J]. Antibiotiká-Bazilej, 2021,10(9).DOI:10.3390/antibiotiká10091094.
[6] Fu Y, Amin M, Li Q a kol. Aplikácie vo výžive: Peptidy ako zvýrazňovače chuti[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]. Pokroky v experimentálnej medicíne a biológii, 2019,1117:149-171.DOI:10.1007/978-981-13-3588-4_10.
