Av Cocer Peptides 
1 månad sedan
ALL ARTIKEL OCH PRODUKTINFORMATION SOM TILLHANDAHÅLLS PÅ DENNA WEBBPLATS ÄR ENDAST FÖR INFORMATIONSSPREDNING OCH UTBILDNINGSÄNDAMÅL.
Produkterna som tillhandahålls på denna webbplats är uteslutande avsedda för in vitro-forskning. In vitro-forskning (latin: *i glas*, vilket betyder i glas) bedrivs utanför människokroppen. Dessa produkter är inte läkemedel, har inte godkänts av US Food and Drug Administration (FDA) och får inte användas för att förebygga, behandla eller bota något medicinskt tillstånd, sjukdom eller åkomma. Det är strängt förbjudet enligt lag att införa dessa produkter i människo- eller djurkroppen i någon form.
Översikt
Peptider är en viktig klass av biomolekyler som spelar en betydande roll inom området för biovetenskap. Från fysiologisk reglering inom organismer till praktiska tillämpningar inom olika industrier, visar peptider stor potential och mångfald.
Figur 1. Verkningsmekanism för antimikrobiella peptider.
Grundläggande begrepp för peptider
(1) Definition av peptider
Peptider är föreningar som bildas av aminosyror kopplade via peptidbindningar. En peptidbindning bildas när karboxylgruppen i en aminosyra dehydratiseras och kondenserar med aminogruppen i en annan aminosyra, och därigenom länkar flera aminosyror för att bilda en peptidkedja. När antalet aminosyror är litet kallas det en oligopeptid; när antalet aminosyror är stort kallas det en polypeptid. I levande organismer kan många korta peptider med specifika funktioner, såsom tripeptider och tetrapeptider, exakt utföra specifika fysiologiska uppgifter.
(2) Peptiders struktur
1. Primär struktur: Detta hänvisar till sekvensen av aminosyror i en peptidkedja, som är den grundläggande strukturen för en peptid och bestämmer dess specificitet och funktion. Olika aminosyrasekvenser ger peptider distinkta kemiska egenskaper och biologiska aktiviteter. Vissa antimikrobiella peptider har specifika aminosyrasekvenser som gör det möjligt för dem att specifikt binda till och störa bakteriecellsmembran.
2. Sekundär struktur: Den lokala rumsliga strukturen som bildas av interaktioner såsom vätebindningar inom peptidkedjan, inklusive vanliga strukturer som α-helixar och β-sheets. Dessa strukturer hjälper till med ytterligare veckning och stabilisering av peptidkedjan, och spelar en avgörande roll i dess funktionella aktivitet. I vissa proteinsegment ökar bildningen av a-helixar proteinets stabilitet och funktionella aktivitet.
3. Tertiär struktur: Den tredimensionella rumsliga strukturen som bildas genom ytterligare veckning och lindning av peptidkedjan baserat på den sekundära strukturen. Den tertiära strukturen bestämmer den övergripande formen av peptiden och exponeringen av funktionella ställen, vilket är avgörande för interaktioner med andra molekyler. Den tertiära strukturen av vissa tillväxtfaktorpeptider bestämmer deras förmåga att binda till specifika cellytereceptorer och därigenom initiera celltillväxt och differentieringssignaler.
Figur 2 En arbetsmodell av PSK-biosyntes, signalering och funktioner. PSK-prekursorer (pPSK) genomgår tyrosinsulfatering (indikerat med rött S) katalyserad av en TPST i cis-Golgi följt av proteolytisk klyvning i apoplasten.
Klassificering av peptider
(1) Klassificering efter källa
1. Djurhärledda peptider: härledda från djurvävnader och kroppsvätskor, såsom kaseinpeptider extraherade från mjölk, som har olika fysiologiska aktiviteter, inklusive främjande av kalciumabsorption och reglering av immunitet. Fördelen med animaliska peptider ligger i deras goda kompatibilitet med människokroppen, vilket gör dem lätta att absorberas och utnyttjas av människokroppen.
2. Växthärledda peptider: Extraherade från växter, såsom sojapeptider och vetepeptider. Växtbaserade peptider har fördelarna med utbredda råvarukällor och lägre kostnader, samtidigt som de har olika biologiska aktiviteter, såsom antioxidanter och blodtryckssänkande effekter. Många studier har visat att sojapeptider kan sänka kolesterolnivåerna och gynna kardiovaskulär hälsa.
3. Mikrobiellt härledda peptider: produceras genom mikrobiell fermentering, såsom antimikrobiella peptider som produceras av vissa bakterier. Mikrobiellt härledda peptider har unika antimikrobiella mekanismer och uppvisar goda hämmande effekter på läkemedelsresistenta bakterier, vilket har potentiellt värde inom det farmaceutiska området.
(2) Klassificering efter funktion
1. Bioaktiva peptider: Dessa peptider har flera fysiologiska reglerande funktioner, såsom reglering av blodtryck, blodsocker och immunitet. Angiotensinomvandlande enzymhämmare (ACEI-peptider) kan hämma aktiviteten av angiotensinomvandlande enzym och därigenom sänka blodtrycket och har betydande terapeutiska konsekvenser för patienter med hypertoni.
2. Antimikrobiella peptider: Dessa peptider kan hämma eller döda mikroorganismer som bakterier, svampar och virus. De finns i naturen och har unika verkningsmekanismer, som att störa cellmembranstrukturen hos mikroorganismer för att utöva antimikrobiella effekter. Inom området biomedicin anses antimikrobiella peptider vara potentiella läkemedel för att ta itu med antibiotikaresistensproblem.
Peptiders funktioner
(1) Reglering av fysiologiska funktioner
1. Hormonell reglering: Många peptidhormoner spelar viktiga reglerande roller i kroppen. Insulin är ett peptidhormon som utsöndras av betaceller i bukspottkörteln, som reglerar blodsockernivåerna, främjar cellulärt upptag och utnyttjande av glukos och upprätthåller stabila blodsockernivåer. Om insulinutsöndringen är otillräcklig eller dess funktion är onormal kan det leda till förhöjda blodsockernivåer och orsaka diabetes.
2. Neural reglering: Neuropeptider spelar en roll i informationsöverföring och reglering inom nervsystemet. Endorfiner har smärtstillande effekter som liknar morfin, binder till opioidreceptorer på ytan av neuroner för att lindra överföringen av smärtsignaler. Neuropeptider deltar också i att reglera fysiologiska processer som humör, sömn och aptit.
(2) Deltagande i immunreglering
1. Förbättring av immuncellsaktivitet: Vissa peptider kan stimulera proliferation och differentiering av immunceller, vilket ökar deras aktivitet. Till exempel främjar tymosin mognad och differentiering av T-lymfocyter, vilket förbättrar kroppens cellulära immunfunktion, och används ofta vid behandling av patienter med nedsatt immunförsvar.
2. Reglering av utsöndringen av immunfaktorer: Peptider kan reglera utsöndringen av olika immunfaktorer av immunceller och upprätthålla immunbalansen. Vissa antimikrobiella peptider kan reglera utsöndringen av inflammatoriska cytokiner, både förstärka kroppens inflammatoriska svar för att försvara sig mot patogeninvasion och hämma överdrivna inflammatoriska svar i de senare stadierna av inflammation för att minska vävnadsskada.
(3) Främja materialmetabolism
1. Proteinmetabolism: Peptider deltar i syntesen och nedbrytningen av proteiner. Under proteinsyntes kopplas aminosyror samman med peptidbindningar för att bilda peptidkedjor, som sedan sätts samman till proteiner med specifika funktioner. Proteaser i kroppen kan hydrolysera proteiner till peptidsegment, som ytterligare bryts ner till aminosyror, vilket ger näring och energi till kroppen.
2. Fettmetabolism: Vissa peptider kan reglera aktiviteten hos enzymer som är involverade i fettmetabolism, vilket påverkar fettsyntes och nedbrytning. Vissa peptider kan främja fettsyraoxidation, minska fettansamlingen i kroppen och kan ha potentiella tillämpningar för att förebygga och behandla fetma.
Tillämpningar av peptider
(1) Farmaceutiskt område
1. Läkemedelsutveckling:
Antimikrobiella läkemedel: Med tanke på den växande frågan om antibiotikaresistens har antimikrobiella peptider blivit en hotspot i utvecklingen av nya antimikrobiella läkemedel. Antimikrobiella peptider uppvisar utmärkta hämmande effekter mot olika läkemedelsresistenta bakterier och har unika verkningsmekanismer som är mindre benägna att utveckla resistens. Antimikrobiella peptider som härrör från grodhud har visat lovande resultat vid behandling av hudinfektioner och andra tillstånd.
Andra droger: Peptidbaserade läkemedel används också för att behandla olika sjukdomar som hjärt- och kärlsjukdomar och diabetes. Glukagonliknande peptid-1 (GLP-1)-analoger för behandling av diabetes kan härma de fysiologiska effekterna av GLP-1, främja insulinutsöndring, sänka blodsockernivåerna och ha fördelen av låg hypoglykemi.
2. Läkemedelsbärare: Peptider kan fungera som läkemedelsbärare för att förbättra läkemedelsinriktning och biotillgänglighet. Genom att koppla läkemedel till peptider med målsökande egenskaper kan läkemedel levereras exakt till platsen för sjukdomen, vilket minimerar skador på normala vävnader. Peptidbärare kan också förbättra läkemedlets löslighet och stabilitet, vilket ökar den terapeutiska effekten.
(2) Livsmedelsindustrin
1. Näringsberikad: Peptider har utmärkta näringsegenskaper och är lättsmälta och absorberas, vilket gör dem lämpliga som näringsberikare i mat. Till exempel kan tillsats av kaseinpeptider till modersmjölksersättning höja näringsvärdet av formeln och främja spädbarns tillväxt och utveckling. För speciella populationer som äldre och postoperativa rehabiliteringspatienter kan peptidrika livsmedel ge lättupptagbart högkvalitativt protein för att tillgodose deras näringsbehov.
2. Smakförbättring: Vissa peptider har unika smaker och kan användas för att förbättra matens konsistens och smak. Vissa umamirika peptider kan förbättra matens umamismaken och därigenom förbättra dess kvalitet. Dessutom kan peptider fungera som smakförstärkare, synergisera med andra smakföreningar för att höja matens övergripande smakprofil.
3. Konservering och antimikrobiella egenskaper: Antimikrobiella peptider har förmågan att hämma mikrobiell tillväxt och kan användas som naturliga konserveringsmedel i livsmedelsindustrin. Att lägga till antimikrobiella peptider till mat kan förlänga dess hållbarhet, minska användningen av kemiska konserveringsmedel och förbättra livsmedelssäkerheten. Till exempel kan inkorporering av antimikrobiella peptider i köttprodukter, mejeriprodukter och andra livsmedel effektivt hämma tillväxten av bakterier och mögel, och därigenom bibehålla matens fräschör.
(3) Jordbruksfält
1. Växttillväxtreglering: Växthärledda peptidhormoner såsom växtsulfoniska peptider (PSK) spelar en viktig roll i växttillväxt, utveckling och immunitet. PSK kan främja växtcellsdelning och tillväxt, reglera växternas reproduktionsprocesser och inducera somatisk cellembryogenes. Inom jordbruksproduktion kan exogen applicering av PSK eller reglering av PSK-nivåer i växter förbättra skördens avkastning och kvalitet.
2. Bekämpning av skadedjur och sjukdomar: Antimikrobiella peptider kan användas som biologiska bekämpningsmedel för skadedjurs- och sjukdomsbekämpning i grödor. Jämfört med kemiska bekämpningsmedel erbjuder antimikrobiella peptider fördelar som miljövänlighet och minimala rester. Till exempel kan vissa insektshärledda antimikrobiella peptider hämma tillväxten av växtpatogener, vilket ger effektiv kontroll av växtsjukdomar. Dessutom kan vissa peptider störa tillväxten, utvecklingen och reproduktionen av skadedjur och uppnå målen för skadedjursbekämpning.
(4) Kosmetika
1. Återfuktande och reparerande: Peptider har utmärkta återfuktande egenskaper, ökar hudens fukthalt och bibehåller hudens återfuktning. Vissa peptider kan också främja reparation och regenerering av hudceller, vilket förbättrar hudbarriärfunktionen. Kollagenpeptider kan fylla på kollagen i huden, minska bildningen av rynkor och göra huden fastare och slätare.
2. Whitening och anti-aging: Vissa peptider kan hämma melaninsyntesen och uppnå en blekande effekt. Glutation kan minska melaninproduktionen genom att minska melaninprekursorn dopakinon. Peptider har också antioxidantegenskaper som hjälper till att eliminera fria radikaler i kroppen, fördröja hudens åldrande och bibehålla ett ungdomligt utseende.
Nuvarande status för peptidforskning
Aktuell forskningsstatus: För närvarande har betydande framsteg gjorts inom peptidforskning. Inom grundforskningen fortsätter förståelsen för peptidstruktur, funktion och verkningsmekanismer att fördjupas. Genom avancerad bioteknik som genteknik och proteinteknik kan peptider syntetiseras och modifieras effektivt, vilket öppnar upp för fler möjligheter för deras tillämpning. Inom tillämpad forskning växer användningen av peptider inom områden som medicin, livsmedel och jordbruk, med ett ökande antal peptidbaserade produkter som kommer in på marknaden.
Slutsats
Som en viktig klass av biomolekyler har peptider unika strukturer, olika klassificeringar och breda funktioner. Inom många områden, såsom medicin, har peptider visat ett betydande användningsvärde.
Källor
[1] Li Y, Di Q, Luo L, et al. Fytosulfokinepeptider, deras receptorer och funktioner [J]. Frontiers in Plant Science, 2024,14. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:266794980.
[2] Pashmforoosh N, Baradaran M. Peptider med olika funktioner från Scorpion Venom: A Great Opportunity for Treatment of a Bred 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. ANALEPTISKA APPLIKATIONER 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. Antimikrobiella peptider och deras tillämpningar inom den biomedicinska sektorn[J]. Antibiotics-Basel, 2021,10(9).DOI:10.3390/antibiotics10091094.
[6] Fu Y, Amin M, Li Q, et al. Tillämpningar i nutrition: Peptider som smakförstärkare[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]. Framsteg inom experimentell medicin och biologi, 2019,1117:149-171.DOI:10.1007/978-981-13-3588-4_10.
