Was ist ein Peptidomimetikum?
Ein Peptidomimetikum ist eine Verbindung, die ein biologisch aktives Peptid nachahmt, aber strukturelle Unterschiede aufweist, die für seine Funktion als Arzneimittel größere Vorteile bieten. Beispielsweise hätte ein Peptidomimetikum, das ein Hormon nachahmt, eine größere Stabilität und ist seinem Zielrezeptor mehr zur Verfügung stehen, um Signale zu übertragen. Ein Peptid ist ein großes Molekül aus Aminosäuren, die mit Peptidbindungen verbunden sind. Peptidomimetika können unnatürliche Aminosäuren oder andere ungewöhnliche Verbindungen haben, um ihre Struktur zu stabilisieren oder ihre biologische Aktivität zu verändern. Dies bedeutet, dass sie als Hormone und Signalmoleküle für das Zentralnervensystem und das Immunsystem wirken können. Peptide können einen weiten Bereich der zellulären Aktivität beeinflussen, darunter die Verdauung, Reproduktion und Empfindlichkeit gegenüber Schmerz. Viele Peptidaktivitäten sind als Ziele für Arzneimittel von Interesse, aber es kann für sie schwierig sein, das Me zu überquerenMbrane in eine Zelle betreten. Auch Peptide, die es in eine Zelle schaffen, sind häufig instabil.
Peptidomimetika wurden zunächst so konzipiert, dass die Konformationsmobilität des Peptids - mit anderen Worten, dem Grad, in dem es sich beugen kann. Wenn Peptide festgelegt werden, wird es wahrscheinlicher, dass sie mit ihrem gewünschten Ziel reagieren und unerwünschte Nebenwirkungen einschränken. Ein weiteres Ziel ist es, ihre Stabilität zu erhöhen. Der Einbau unnatürlicher Verbindungen in ihr Rückgrat macht es viel weniger wahrscheinlich, dass diese neuen Verbindungen durch die Enzyme abgebaut werden, die Peptide und Peptidomimetika abbauen.
Peptide bestehen aus Ketten von Aminosäuren, die durch eine Peptidbindung zwischen dem Carboxy -Terminus einer Aminosäure und dem Amino -Terminus des nächsten verbunden sind. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie Peptidomimetika verändert werden können. Ein Peptidomimetikum kann die Peptidbindung vollständig verschoben habenErsetzen Sie es durch Beta -Aminosäuren, die zwei zusätzliche Kohlenstoffatome zwischen dem Amino- und Carboxy -Terminus von zwei benachbarten Aminosäuren enthalten. Dies kann zu einer Vielzahl von Konfigurationen führen, die biologisch aktiv und resistent sind.
organische Chemiker haben viele andere Möglichkeiten zum Ersetzen der Peptidbindung identifiziert. Zusätzlich werden Seitenketten oft verändert, manchmal durch Zugabe von zyklischen Peptiden. Dies sind Peptide, in denen der Amino -Terminus und der Carboxy -Terminus desselben Moleküls verknüpft sind. Alle diese Veränderungen sind normalerweise so konzipiert, dass die Stabilität des Peptidomimetikums erhöht wird.
Weitere Faktoren, die bei der Synthese von Peptidomimemetika zu berücksichtigen sind, sind die optimale Anpassung der Bindungsstelle und ob die strategischen Regionen in wässriger Lösung oder in Membranen begünstigen. Der Transport über biologische Membranen ist ein weiterer Faktor, der durch die gezielte Synthese eines Peptidomimetikums verbessert werden kann. Eine detaillierte Kenntnis des Ziels ist erforderlich to Treffen Sie diese Entscheidungen.
Dieser Ansatz war sehr wertvoll, um neue aktive Verbindungen zu identifizieren. Einige erfolgreiche Medikamente wurden unter Verwendung dieser Methode entwickelt, einschließlich eines peptidomimetischen Inhibitors des Angiotensin-Converting-Enzyms (ACE), der zur Behandlung von Bluthochdruck und anderen Erkrankungen eingesetzt wird. Andere peptidomimetische Inhibitoren umfassen diejenigen, die Krebszellen auslösen, um in den programmierten Zelltod zu gelangen, der als Apoptose bekannt ist. Mehrere Forschungslabors hatten Erfolg mit dieser Technik in Modellsystemen, und in diesem Bereich wurde mindestens ein Patent angewendet.
Die Synthese der Peptidomimetika kann von Design für eine bestimmte Verbindung oder große Bibliotheken synthetisiert und gescreent werden. Ein Beispiel für den letzteren Ansatz verwendet kombinatorische Chemie. Dies ist die Strategie, eine große Anzahl von Molekülen zu synthetisieren, die strukturell verwandt sind. Die Bibliothek der hergestellten Verbindungen kann dann auf aktive Verbindungen gescreent werden.
Das Feld des PeptidomimsDas Offene Design überschreitet eine Reihe wissenschaftlicher Disziplinen. Die Erfolgsrate für die Identifizierung biologisch aktiver Verbindungen aus Bibliotheken von peptidomimetischen Verbindungen ist viel höher als die aus Screening-Bibliotheken von Peptiden. Mit den häufigen Vorteilen einer erhöhten Stabilität und Verfügbarkeit ihres Ziels wächst das Gebiet der Peptidomimetika.