Co je to sekvence peptidů?

Peptidy jsou biologické polymery vytvořené spojením aminokyselin, jejichž klíčovými prvky jsou uhlík (C), vodík (H), kyslík (O) a dusík (N). Termín "peptidová sekvence" se týká pořadí, ve kterém jsou aminokyseliny spojeny. Peptidy jsou velmi důležité v živých systémech a vytvářejí se mnohem větší řetězce nazývané proteiny. Přestože existuje mnoho různých biologických peptidů, většina z nich je tvořena pouze 20 aminokyselinami. Proteiny vykonávají celou řadu biologických funkcí, mimo jiné jako enzymy a ve struktuře buněčných stěn v rostlinách a membránách v živočišných buňkách.

Aminokyseliny se nazývají proto, že obsahují aminové (-NH2) a karboxylové kyseliny (-CO2H). Většina aminokyselin nalezených v biologických systémech má obecný vzorec R-CH (NH2) -C02H, kde R je skupina skupin. Proměnlivá struktura R je to, co ovlivňuje strukturu a vlastnosti peptidů a proteinů.

K syntéze peptidu dochází, když aminová skupina jedné aminokyseliny reaguje se skupinou karboxylové kyseliny na jiné aminokyselině. Výsledkem je vytvoření amidové skupiny struktury -N (H) -CO-, kde vazba dusík-uhlík se nazývá peptidová vazba. Reakce může proběhnout libovolně kolikrát za vzniku peptidové sekvence různých funkčních skupin, z nichž každá je rozptýlena amidovou skupinou.

Peptidy a proteiny mají různé úrovně struktury. Struktura primárních proteinů je pořadí, ve kterém jsou aminokyseliny nalezeny; toto je jeho peptidová sekvence. Funkční skupiny na proteinu interagují spolu navzájem a přitahují jej do tvaru. Jednotlivé zvraty a zákruty peptidu se nazývají jeho sekundární struktura. Jeho celkový tvar, čistý výsledek všech těchto zvratů a zatáček, je terciární strukturou peptidu.

Biochemické vlastnosti proteinů nebo peptidů závisí na terciární struktuře. Stejně jako u všech chemikálií, proteiny získají energeticky nejvýhodnější tvar. Tento tvar je způsoben přitažlivými a odpudivými silami mezi skupinami na jednotlivých aminokyselinách. Terciární struktura je proto způsobena primární strukturou, což znamená, že odvození peptidové sekvence konkrétního proteinu nakonec vysvětlí jeho vlastnosti.

Zpracování peptidové sekvence proteinu má uplatnění při navrhování léčiv. Mnoho biologických procesů závisí na působení proteinů a drogy často fungují buď kopírováním nebo blokováním účinku těchto proteinů. Porozumění chování proteinů by mohlo vést k návrhu účinnějších léků. Z tohoto důvodu má oddělení výzkumu a vývoje farmaceutické společnosti typicky knihovnu peptidů nebo katalog peptidů, které použije při hledání nových léků.