Co je to beta peptid?
Beta peptid je typ makromolekuly s důležitými biochemickými vlastnostmi, který je tvořen beta aminokyselinami. Beta peptidy jsou typem peptidomimetik, molekul známých jako alfa peptidy nebo jednoduše peptidů s chemickými strukturami podobnými skupině molekul a životně důležitých kvůli jejich roli v syntéze proteinů, metabolismu a dalších biologických procesech. Na rozdíl od běžných peptidů se však většina forem beta peptidů v přírodě nenachází. Beta peptidy se používají v medicíně, protože jejich chemická struktura jim umožňuje napodobovat nebo zlepšovat účinky některých léků založených na alfa peptidech.
Aminokyseliny se skládají z aminů, třídy dusíkatých sloučenin podobných amoniaku, karboxylových kyselin a třetí složky nazývané postranní řetězec, který se může velmi lišit od jedné aminokyseliny k druhé. V alfa aminokyselinách jsou amin a karboxylová kyselina vázány ke stejnému atomu uhlíku, který se nazývá alfa uhlík. V beta aminokyselinách, které tvoří beta peptid, se však skupina karboxylové kyseliny váže na alfa uhlík, zatímco peptid se váže na další atom uhlíku dolů, nazývaný beta uhlík.
Všechny peptidy jsou polymery, velké molekuly vyrobené z řetězce chemicky vázaných opakujících se menších jednotek. Aminokyseliny tvořící peptidy jsou drženy pohromadě řadou kovalentních vazeb, ve kterých se aminová skupina každé jednotky váže na skupinu karboxylové kyseliny další jednotky v řetězci. Chemická struktura peptidů je stejná jako u proteinů, ale proteiny jsou delší. Dělicí čára mezi peptidy a proteiny není ostře definována, ačkoli jedna obecná definice používá termín peptid na polymerní řetězce o 50 nebo méně aminokyselinách a termín protein na molekuly větší než to.
Jako léčebné postupy se používá několik typů beta peptidů. Alfa peptidy jsou užitečné v antibiotických léčivech, ale často jsou náchylné k rozkladu nebo degradaci enzymy v těle pacienta, což je proces zvaný proteolýza. Některé typy beta peptidů jsou schopny produkovat stejné léčivé účinky jako jejich protějšky alfa peptidů, ale jsou dostatečně chemicky odlišné, aby odolávaly proteolýze.
Beta alanin je v přírodě jediná beta aminokyselina, takže beta peptidy, jako jsou peptidy používané u antibiotik na bázi beta peptidů, jsou syntetizovány uměle. Nejběžnější metoda se nazývá Arndt-Eistertova reakce nebo Arndt-Eistertova syntéza, pojmenovaná po chemikech Bernd Eistert a Fritz Arndt. Tato metoda přeměňuje alfa aminokyseliny na beta aminokyseliny prostřednictvím sekvence chmeických reakcí za použití světla, tepla nebo oxidu stříbra jako katalyzátoru.