Was ist eine Peptidsequenz?
Peptide sind durch Verknüpfung von Aminosäuren gebildete biologische Polymere, deren Schlüsselelemente Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) sind. Der Begriff "Peptidsequenz" bezieht sich auf die Reihenfolge, in der Aminosäuren verknüpft sind. Peptide sind in lebenden Systemen sehr wichtig und bilden zusammen viel größere Ketten, die als Proteine bezeichnet werden. Obwohl es viele Arten von biologischen Peptiden gibt, bestehen die meisten davon nur aus 20 Aminosäuren. Proteine erfüllen eine Reihe von biologischen Funktionen, unter anderem als Enzyme und bei der Struktur von Zellwänden in Pflanzen und Membranen in tierischen Zellen.
Aminosäuren werden so genannt, weil sie Amin- (-NH 2 ) und Carbonsäuregruppen (-CO 2 H) aufweisen. Die meisten in biologischen Systemen gefundenen Aminosäuren haben die allgemeine Formel R-CH (NH 2 ) -CO 2 H, wobei R ein Bereich von Gruppen ist. Die unterschiedliche Struktur von R beeinflusst die Struktur und Eigenschaften von Peptiden und Proteinen.
Die Peptidsynthese erfolgt, wenn die Aminogruppe einer Aminosäure mit der Carbonsäuregruppe einer anderen Aminosäure reagiert. Das Ergebnis ist die Bildung einer Amidgruppe der Struktur -N (H) -CO-, wobei die Stickstoff-Kohlenstoff-Bindung als Peptidbindung bezeichnet wird. Die Reaktion kann beliebig oft stattfinden, um eine Peptidsequenz verschiedener funktioneller Gruppen zu bilden, die jeweils von einer Amidgruppe durchsetzt sind.
Peptide und Proteine haben unterschiedliche Strukturniveaus. Die primäre Proteinstruktur ist die Reihenfolge, in der die Aminosäuren gefunden werden. Dies ist seine Peptidsequenz. Die funktionellen Gruppen des Proteins interagieren miteinander, um es in eine Form zu bringen. Die einzelnen Drehungen und Wendungen eines Peptids werden als Sekundärstruktur bezeichnet. Seine Gesamtform, das Nettoergebnis all dieser Drehungen und Wendungen, ist die Tertiärstruktur des Peptids.
Die biochemischen Eigenschaften von Proteinen oder Peptiden hängen von der Tertiärstruktur ab. Wie bei allen Chemikalien nehmen Proteine die energetisch günstigste Form an. Diese Form beruht auf anziehenden und abstoßenden Kräften zwischen den Gruppen auf den einzelnen Aminosäuren. Daher beruht die Tertiärstruktur auf der Primärstruktur, was bedeutet, dass die Ableitung der Peptidsequenz eines bestimmten Proteins letztendlich dessen Eigenschaften erklärt.
Das Erarbeiten der Peptidsequenz eines Proteins hat Anwendungen beim Entwerfen von Pharmazeutika. Viele biologische Prozesse hängen von der Wirkung von Proteinen ab, und Medikamente wirken oft, indem sie die Wirkung dieser Proteine entweder kopieren oder blockieren. Das Verständnis des Verhaltens von Proteinen könnte zur Entwicklung wirksamerer Arzneimittel führen. Aus diesem Grund verfügt die Forschungs- und Entwicklungsabteilung eines Pharmaunternehmens normalerweise über eine Peptidbibliothek oder einen Peptidkatalog, die bzw. der bei der Suche nach neuen Arzneimitteln verwendet wird.