Was ist Peptidbindung?
Die Peptidbindung ist eine Amidbindung zwischen Polypeptid- und Proteinmolekülen in Aminosäuren, auch als Peptidkette bekannt. Eine kovalente Bindung ist charakteristisch für die Peptidbindung und für die normale Peptidsynthese essentiell. Mit anderen Worten, Peptidbindungen verknüpfen Aminosäuren in einer bestimmten Reihenfolge, die Proteinpolymere erzeugt und die Bildung einzigartiger dreidimensionaler (3D-) Strukturen steuert. Ohne Peptidbindung werden wichtige Reaktionen, an denen Aminosäuren beteiligt sind, gehemmt.
In Bezug auf die Molekülchemie bildet die Verknüpfung von zwei oder mehr Aminosäuren ein Peptidmolekül. Die Peptidbindung entsteht, wenn ein Carbonsäuremolekül mit einer Aminogruppe im nächsten Aminosäuremolekül reagiert. Das resultierende Molekül ist ein Dipeptid - zwei Aminosäuren, die durch Peptidbindung miteinander verbunden sind. Peptidbindungen sind einzigartig für die Aminogruppe, an die sie binden.
Der Prozess der Peptidsynthese oder Proteinsynthese umfasst die Bildung einer Peptidkette und eine Reihe von biochemischen Reaktionen mit verschiedenen Arten von Ribonukleinsäure (RNA) -Molekülen - Boten-, ribosomale und Transfer-RNA- und Aminosäuren. Die Proteinsynthese findet statt, wenn das Ribosom die Messenger-RNA (mRNA) translatiert und sich nach der Translation eine Peptidbindung zwischen zwei Aminosäuremolekülen bildet. Jedes Mal, wenn eine Peptidbindung auftritt, wird eine neue Aminosäure zu einer sogenannten Polypeptidkette hinzugefügt. Unter bestimmten Umständen können mehrere Ribosomen denselben mRNA-Strang translatieren, was zu einer doppelten Peptidbindung und damit zu doppelten Peptidketten führt.
Wenn die Proteinsynthese abgeschlossen ist, wird die Polypeptidkette durch eine enzymkatalysierte Reaktion freigesetzt und bildet eine 3D-Struktur, die zu einem biologisch aktiven Protein wird. Die Wirksamkeit einiger Antibiotika zur Behandlung von bakteriellen Infektionen beruht auf der Peptidbindung während der Proteinsynthese. Antibiotika können die Vermehrung der Bakterien verhindern, indem sie die Bildung von Proteinen stören, die von den Bakterien benötigt werden.
Antibiotika, die die Peptidbindung hemmen, hemmen auch die Proteinsynthese. Viele Antibiotika können nicht gezielt auf ungesunde Zellen wirken, so dass sie während des Prozesses gesunde Zellen beeinträchtigen, obwohl es einige Medikamente gibt, die nur auf Bakterienzellen wirken, indem sie auf Bakterien-Ribosomen abzielen. Der Wirkungsmechanismus für Antibiotika kann die Transkription von RNA oder das Wachstum von Peptidketten verhindern, indem die Bildung von Peptidbindungen inhibiert wird. Andere Mechanismen umfassen eine unvollständige Proteinkodierung und die Verhinderung von Transkriptions-RNA (tRNA), die alle auf einer biochemisch vermittelten Peptidbindung beruhen.
Ein Bedarf an Peptidsynthesefirmen entstand aufgrund der Nachfrage von Forschungs- und Entwicklungsteams, die mit der Entwicklung neuer Antibiotika beauftragt sind. Zu den nachgefragten Peptiddiensten gehört die kundenspezifische Sequenzierung mit Massenspektrometrie oder die Entwicklung eines Peptidkatalogs oder einer Peptidbibliothek. Einige dieser Dienstleister liefern auch modifizierte Peptide und Synthesematerialien.