Mikä on peptidisidos?

Peptidisidos on amidisidos polypeptidin ja aminohappojen proteiinimolekyylien välillä, joka tunnetaan myös peptidiketjuna. Kovalenttinen sidos on ominaista peptidien sitoutumiselle ja on välttämätön normaalille peptidisynteesille. Toisin sanoen peptidisidokset linkittävät aminohapot tiettyyn järjestykseen, joka luo proteiinipolymeerejä ja ohjaa ainutlaatuisten, kolmiulotteisten (3D-rakenteiden) muodostumista. Ilman peptidisitoutumista tärkeät aminohappoja sisältävät reaktiot estetään.

Molekyylikemian kannalta kahden tai useamman aminohapon yhdistäminen muodostaa peptidimolekyylin. Peptidisidos muodostuu, jossa karboksyylihappomolekyyli reagoi seuraavan aminohappomolekyylin aminoryhmän kanssa. Tuloksena oleva molekyyli on dipeptidi – kaksi aminohappoa, jotka on kytketty toisiinsa peptidisidoksella. Peptidisidokset ovat ainutlaatuisia aminoryhmälle, johon ne liittyvät.

Peptidisynteesin tai proteiinisynteesin prosessi sisältää peptidiketjun muodostamisen ja sarjan biokemiallisia reaktioita erityyppisten ribonukleiinihappomolekyylien (lähetin-, ribosomaali- ja siirto -RNA) ja aminohappojen kanssa. Proteiinisynteesi tapahtuu, kun ribosomi kääntää lähetti -RNA: n (mRNA) ja peptidisidos muodostuu kahden aminohappomolekyylin välille translaation jälkeen. Aina kun peptidi sitoutuu, uusi aminohappo lisätään niin kutsuttuun polypeptidiketjuun. Joissakin olosuhteissa useat ribosomit voivat kääntää saman mRNA -juosteen, mikä johtaa päällekkäiseen peptidinsitoutumiseen ja siten päällekkäisiin peptidiketjuihin.

Kun proteiinisynteesi on valmis, polypeptidiketju vapautuu entsyymikatalysoidulla reaktiolla ja muodostaa 3D-rakenteen, josta tulee biologisesti aktiivinen proteiini. Joidenkin bakteeri -infektioiden hoitoon käytettävien antibioottien tehokkuus perustuu peptidien sitoutumiseen proteiinisynteesin aikana. Antibiootit voivat estää bakteerien lisääntymisen estämällä bakteerien tarvitsemien proteiinien muodostumista.

Antibiootit, jotka estävät peptidisidosta, estävät myös proteiinisynteesiä. Monet antibiootit eivät voi kohdistaa erityisesti epäterveellisiin soluihin, joten ne päätyvät vaikuttamaan terveisiin soluihin prosessin aikana, vaikka jotkut lääkkeet vaikuttavat vain bakteerisoluihin kohdistamalla bakteerien ribosomeihin. Antibioottien vaikutusmekanismi voi estää RNA: n transkription tai peptidiketjujen kasvun estämällä peptidisidoksen muodostumisen. Muita mekanismeja ovat epätäydellinen proteiinikoodaus ja transkription RNA: n (tRNA) estäminen, jotka kaikki perustuvat biokemiallisen välitteisen peptidin sitoutumiseen.

Peptidisynteesiyritysten tarve syntyi uusien antibioottien kehittämisestä vastaavien tutkimus- ja kehitysryhmien kysynnän seurauksena. Kysyttäviä peptidipalveluja ovat mukautettu sekvensointi massaspektrometrialla tai peptidiluettelon tai peptidikirjaston kehittäminen. Jotkut näistä palveluntarjoajista toimittavat myös modifioituja peptidejä ja synteesimateriaaleja.