Wat is peptide binding?
Peptidebinding is een amidebinding tussen polypeptide- en eiwitmoleculen in aminozuren, ook bekend als een peptideketen. Een covalente binding is kenmerkend voor peptidebinding en is essentieel voor normale peptidesynthese. Met andere woorden, peptidebindingen verbinden aminozuren in een specifieke volgorde die eiwitpolymeren creëert en de vorming van unieke, driedimensionale (3D-structuren aanstuurt. Zonder peptidebinding worden belangrijke reacties met aminozuren geremd.
In termen van moleculaire chemie vormt de koppeling van twee of meer aminozuren een peptidemolecuul. De peptidebinding vormt waar een carbonzuurmolecuul reageert met een aminogroep in het volgende aminozuurmolecuul. Het resulterende molecuul is een dipeptide - twee aminozuren met elkaar verbonden door peptidebinding. Peptidebindingen zijn uniek voor de aminogroep waaraan ze koppelen.
Het proces van peptidesynthese, of eiwitsynthese, omvat de vorming van een peptideketen en een reeks biochemische reacties met verschillende soorten ribonucleïnezuur (RNA) moleculen - messenger, ribosomaal en transfer RNA - en aminozuren. Eiwitsynthese vindt plaats terwijl het ribosoom het boodschapper-RNA (mRNA) vertaalt, en een peptidebinding ontstaat tussen twee aminozuurmoleculen na translatie. Elke keer dat peptidebinding optreedt, wordt een nieuw aminozuur toegevoegd aan wat een polypeptideketen wordt genoemd. Onder sommige omstandigheden kunnen meerdere ribosomen dezelfde streng mRNA vertalen, wat resulteert in duplicatieve peptidebinding en dus dubbele peptideketens.
Wanneer de eiwitsynthese is voltooid, wordt de polypeptideketen vrijgegeven door een enzymgekatalyseerde reactie en vormt een 3D-structuur die een biologisch actief eiwit wordt. De effectiviteit van sommige antibiotica die worden gebruikt voor de behandeling van bacteriële infecties is gebaseerd op peptidebinding tijdens eiwitsynthese. Door te interfereren met de vorming van eiwitten die de bacteriën nodig hebben, kunnen antibiotica voorkomen dat de bacteriën zich vermenigvuldigen.
Antibiotica die peptidebinding remmen, remmen ook de eiwitsynthese. Veel antibiotica kunnen zich niet specifiek richten op ongezonde cellen, dus ze beïnvloeden uiteindelijk gezonde cellen tijdens het proces, hoewel er sommige medicijnen zijn die alleen op bacteriële cellen werken door bacteriën ribosomen te richten. Het werkingsmechanisme voor antibiotica kan transcriptie van RNA of de groei van peptideketens voorkomen door de vorming van peptidebindingen te remmen. Andere mechanismen omvatten onvolledige eiwitcodering en preventie van transcriptie-RNA (tRNA), die allemaal afhankelijk zijn van biochemisch gemedieerde peptidebinding.
Er ontstond behoefte aan bedrijven voor peptidesynthese als gevolg van de vraag van onderzoeks- en ontwikkelingsteams belast met de ontwikkeling van nieuwe antibiotica. Veelgevraagde peptideservices omvatten aangepaste sequencing met massaspectrometrie of de ontwikkeling van een peptidencatalogus of peptidebibliotheek. Sommige van deze dienstverleners leveren ook gemodificeerde peptiden en synthesematerialen.