Co je cyklický peptid?
Cyklické peptidy jsou neobvyklou třídou sloučenin, které byly poprvé objeveny z mikroorganismů v důsledku jejich biologických aktivit. Od antibiotik, jako je bacitracin a polymyxnB, po imunosupresivní léčivo cyklosporin. Mohou to být také toxiny. Alfa amanitin, jed z hub hubičky, je také cyklický peptid.
Tyto sloučeniny procházejí velmi aktivním výzkumem jako potenciální nové zdroje léků a antibiotik. Jsou mnohem odolnější vůči proteázám - enzymům, které štěpí proteiny - než lineárnímu peptidovému řetězci. Tato rezistence na proteolýzu znamená, že mají tendenci přežít lidský trávicí proces. Mohou také vázat proteiny v buňce, kde tradiční léky nemohou.
Neobvyklé vlastnosti cyklických peptidů jsou způsobeny jak kruhovou strukturou, tak neobvyklým způsobem biosyntézy, který často zahrnuje neobvyklé sloučeniny. Kromě 20 aminokyselin běžně používaných v proteinech lze při syntéze cyklických peptidů použít 300 různých přírodních sloučenin. Například mohou obsahovat D aminokyseliny.
Stejně jako všechny peptidy, jsou složeny z řetězců aminokyselin spojených peptidovou vazbou. Většina peptidů je lineární a má N-konec s aminoskupinou na jednom konci a C-konec s karboxylovou skupinou na druhém konci. V cyklických peptidech jsou N a C konce spojeny dohromady a vytvářejí cyklický polypeptidový řetězec. Pokud je méně než 50 aminokyselin, je sloučenina známa jako cyklický peptid. Větší sloučenina je známa jako cyklický protein .
Existuje mnoho výzkumů zaměřených na syntézu nových cyklických peptidů. Mohou být syntetizovány specializovanými technikami, známými jako syntéza peptidů. Existují biotechnologické společnosti, které se specializují na výrobu vlastních peptidů pro výzkumné studie. Cyklické peptidy se ukázaly jako slibné při léčbě Alzheimerovy a Huntingtonovy choroby. Jakmile bude k dispozici více informací o jejich interakci s buněčnými proteiny, bude možné vyvinout ještě více léčiv z této rozmanité třídy sloučenin.
Kromě biologické aktivity cyklických peptidů jsou zajímavé také jako nosiče . To znamená, že mohou být navrženi tak, aby do těla přenášeli drogy. Zejména pokud je léčivem peptid, může být syntetizován jako součást cyklického peptidu a perorálně podán.
Biosyntéza přírodních cyklických peptidů je pro biology zajímavá, protože často zahrnuje non-ribozomální peptidové syntetázy . Většina peptidů je tvořena ribozomy, které používají messengerovou RNA (mRNA) jako templát a poté sestavují aminokyseliny za vzniku peptidu nebo proteinu. Některé mikroorganismy mají velké enzymové komplexy složené z modulů, které používají k sestavení cyklických peptidů. Nepoužívají ribozomy nebo mRNA. V některých případech je možné modifikovat moduly a geneticky upravovat cyklický peptid, případně vytvářet nové sloučeniny s biologickou aktivitou.