Пептиды это в биологии кратко
Обновлено: 02.07.2024
ПЕПТИ́ДЫ, органич. вещества, содержащие в своём составе остатки аминокислот, соединённые амидной (пептидной) связью C(O)─NH; играют важную роль в жизнедеятельности всех организмов. Как правило, они являются естеств. продуктами ферментативного расщепления соответствующих белков. Поэтому большинство природных П. построены из тех же α -аминокислот, что и белки, и с точки зрения химич. структуры представляют собой их фрагменты. Ряд природных П. образуются прямым ферментативным синтезом из аминокислот и др. исходных компонентов (напр., трипептид глутатион , дипептид карнозин , а в клетках актиномицетов – разнообразные пептидные антибиотики).
органич. вещества, состоящие из остатков одинаковых или разл. аминокислот, соединённых пептидной связью. По числу аминокислотных остатков различают ди-, три-, тетрапептиды и т. д., а также полипептиды. Молекула П.— линейная, как правило, цепь с аминогруппой (—NH2) на одном и карбоксильной группой (—СООН) на др. конце цепи. Встречаются П. с замкнутой цепью — циклопептиды (мн. токсины, гормоны и антибиотики). К П. относятся мн. биологически активные вещества: глутатион, анзерин и карнозин, нек-рые гормоны (инсулин, глюкагон, вазопрессин, окситоцин и др.), антибиотики. В живых клетках П. синтезируются из аминокислот или образуются при ферментативном расщеплении белков. Химич. синтезом получены мн. активные природные П. и их многочисл. аналоги. Успехи химии П. способствовали решению проблем совр. биохимии и мол. биологии (напр., расшифровке генетич. кода).
органические вещества, молекулы которых построены из аминокислот, соединённых пептидной связью. В зависимости от числа входящих в молекулу аминокислот различают дипептиды, трипептиды и т.д., а также полипептиды. Как правило, молекулы пептидов линейны, причём один конец цепи заканчивается кар–боксильной группой (—СООН), а другой – аминогруппой (—NH2 ). Но цепь может быть и замкнута в циклическую структуру. Так как белки синтезируются в виде полипептидных цепей, граница между полипептидом и простым белком условна. Пептидами являются многие важные для организмов вещества – некоторые гормоны (напр., глюкагон), антибиотики, токсины и др. См. также Аминокислоты, Белки.
Полезное
Смотреть что такое "ПЕПТИДЫ" в других словарях:
ПЕПТИДЫ — ПЕПТИДЫ, органические вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью. Различают ди , три и т.д. пептиды, а также полипептиды. В живых клетках пептиды синтезируются из аминокислот либо образуются в ходе распада белков.… … Современная энциклопедия
ПЕПТИДЫ — органическое вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью. Различают ди , три и т. д. пептиды, а также полипептиды. В живых клетках пептиды синтезируются из аминокислот либо являются продуктами обмена белков. Многие… … Большой Энциклопедический словарь
пептиды — – полимеры, включающие до 50 аминокислотных остатков … Краткий словарь биохимических терминов
ПЕПТИДЫ — ПЕПТИДЫ, см. Полипептиды … Большая медицинская энциклопедия
Пептиды — * пептыды * peptides класс органических соединений, состоящих из двух (дипептиды) или более (полипептиды) аминокислот. Полипептидами являются некоторые антибиотики, гормоны и др … Генетика. Энциклопедический словарь
ПЕПТИДЫ — органические соединения двух (дипептиды), трёх (трипептиды) или многих (полипептиды) аминокислот, связанных с помощью пептидной (см.). П. представляют собой промежуточные продукты распада белка в животных и растительных организмах … Большая политехническая энциклопедия
Пептиды — Образование пептидной связи … Википедия
пептиды — ов; мн. [от греч. peptos сваренный, переваренный]. Класс органических соединений, состоящих из аминокислот, образующихся естественным или искусственным путём и входящих в состав антибиотиков, гормонов, витаминов. ◁ Пептидный, ая, ое. П ые… … Энциклопедический словарь
ПЕПТИДЫ — природные или синтетич. соед., молекулы к рых построены из остатков a аминокислот, соединенных между собой пептидными (амидными) связями C(O) NH. Могут содержать в молекуле также неаминокислотную компоненту (напр., остаток углевода). По числу… … Химическая энциклопедия
пептиды — (гр. peptos сваренный, переваренный) класс органических соединений, состоящих из двух (дипептиды) или более (полипептиды) остатков аминокислот; многие п. образуются при неполном гидролизе белков, получаются также синтетически; полипептидами… … Словарь иностранных слов русского языка
Обзор
Автор
Редакторы
Кроме этого, важную биологическую роль играют антимикробные пептиды [1], секретируемые как животными, так и растениями (встречаются, например, в семенах или в слизи лягушек), а также антибиотики пептидной природы, о которых ещё будет немного сказано далее.
Однако давайте разбираться по порядку, и, чтобы не утратить исторической перспективы, начнём с короткой экскурсии в историю изучения пептидных веществ в нашей стране.
Историческая справка: пептидная школа в СССР
В 1959 году в Академии наук СССР был создан Институт химии природных соединений, во главе которого встал академик Михаил Михайлович Шемякин (1908–1970). Сотрудники института с самого начала были ориентированы на изучение природных биорегуляторов, таких как витамины и антибиотики. Большую работу по синтезу пептидных антибиотиков вёл молодой инициативный учёный — будущий директор института и вице-президент АН СССР Юрий Анатольевич Овчинников (1934–1988).
Пептидные антибиотики — вещь, бесспорно, интересная, однако они по большей части вырабатываются микроорганизмами и действуют на микроорганизмы же, а значит, исследования должны были двигаться дальше — в сторону изучения пептидов животных и человека. Чтобы сделать переход к рассказу о человеческих пептидах более плавным, сначала коротко расскажем о мурамилпептидах — компонентах клеточной стенки бактерий, способных стимулировать врождённый иммунитет у человека.
Во-вторых, состав пептидных пулов устойчиво воспроизводится при нормальных условиях и не обнаруживает индивидуальных отличий. Это значит, что у разных особей пептидóмы мозга, сердца, лёгких, селезёнки и других органов будет примерно совпадать, но между собой эти пулы будут достоверно различаться. У разных видов (по крайней мере, среди млекопитающих) состав аналогичных пулов также весьма схож.
И, наконец, в-третьих, при развитии паталогических процессов, а также в результате стрессов (в том числе, длительного лишения сна) или применения фармакологических препаратов состав пептидных пулов меняется, и иногда довольно сильно. Это может использоваться для диагностики различных патологических состояний, — в частности, такие данные есть для болезней Ходжкина и Альцгеймера.
Пептидные пулы — общая черта живых организмов?
Большинство пионерских работ по пептидомике проведены на тканях животных, и во всех случаях были выявлены пептидные пулы определённого и характерного состава — у человека, быка, крысы, мыши, свиньи, суслика, гидры, дрозофилы, саранчи. Но является ли феномен наличия пептидных пулов общим, например, для растений и прокариот? В случае простейших или бактерий выяснить ситуацию ещё предстоит, но вот для растений, видимо, уже можно дать положительный ответ. В частности, для модельного растения — мха Рhyscomitrella patens, геном которого недавно был расшифрован, — было показано, что на каждой стадии развития (у нитчатой формы, протонемы и на стадии зрелой стадии, гаметофоров) в растении присутствует большое число эндогенных пептидов — фрагментов клеточных белков, набор которых индивидуален для каждой формы растения. (Схема экспериментального анализа пептидов из мха показана на рисунке 2.)
Рисунок 2. Схема анализа пептидов мха
Механизм образования пептидных пулов проще всего выяснить на культурах клеток, потому что, в отличие от целых тканей и органов, в этом случае появляется уверенность, что пептиды генерируются именно этим типом клеток, а не каким-то другим (или вообще не являются артефактом выделения из тканей). Наиболее подробно в этом смысле изучены эритроциты человека [10] — клетки тем более интересные, что они лишены ядра, а, следовательно, большинство биохимических процессов в них сильно заторможено.
Даже беглый взгляд на перечень пептидных фрагментов гемоглобина (рис. 3) приводит к выводу, что разнообразие эндогенных пептидов значительно превосходит традиционный набор пептидных гормонов, нейромодуляторов и антибиотиков. Несмотря на множество разрозненных данных об активности отдельных компонентов пептидных пулов, ключевой вопрос о биологической роли пептидных пулов в целом оставался не решённым. Представляет ли основная масса пептидов в пулах просто нейтральные промежуточные продукты разрушения белковых субстратов на пути к аминокислотам, вновь используемым для ресинтеза белков, или эти пептиды играют самостоятельную биологическую роль?
Рисунок 3. Образование пептидов в культуре эритроцитов человека. На чёрном фоне показаны аминокислотные последовательности α- и β-глобина, а на сером — последовательности пептидов, идентифицированных как фрагменты этих белков.
Для ответа на этот вопрос было изучено действие более 300 пептидов — компонентов пептидных пулов тканей млекопитающих — на набор культур опухолевых и нормальных клеток. В результате оказалось, что более 75% этих пептидов оказывают выраженное пролиферативное или антипролиферативное действие хотя бы на одну культуру (то есть, ускоряют или замедляют деление клеток) [11]. Были обнаружены и другие виды биологической активности, более или менее пересекающиеся с активностями гормонов, парагормонов и нейротрансмиттеров. В результате ряда таких работ было сделано несколько выводов:
Будущие приложения пептидомики
| Препарат | Источник | Показание |
|---|---|---|
| Солкосерил (Швейцария) | Депротеинизированный гемодериват из телячьей крови | Заживление ран, трансплантация, ишемия |
| Актовегин (Дания) | Пептиды плазмы крови | Заживление ран, трансплантация, ишемия |
| Вирулизин (Канада) | Экстракт желчного пузыря крупного рогатого скота | Иммунодефициты, онкология |
| Тимулин (Россия) | Экстракт тимуса крупного рогатого скота | Иммунодефициты |
| Церебролизин (Австрия), Кортексин (Россия) | Экстракт головного мозга крупного рогатого скота/свиньи | Инсульт, болезнь Альцгеймера |
| Раверон (Швейцария) Простатилен (Россия) | Экстракт предстательной железы крупного рогатого скота | Простатит, аденома предстательной железы |
Одно из перспективных направлений здесь — использование упоминавшейся уже антипролиферативной активности пептидов. Так, в опытах на карциноме молочной железы мышей один из фрагментов гемоглобина (так называемый VV-геморфин-5) удваивал выживаемость животных при совместном применении со стандартным цитостатиком эпирубицином по сравнению с применением одного только эпирубицина [12] (рис. 4). Этот эксперимент даёт основания полагать, что на основе природных пептидных пулов возможно создание вспомогательных и поддерживающих препаратов для онкологической терапии.
Рисунок 4. Средняя продолжительность жизни мышей с карциномой молочной железы при интраперитонеальном введении эпирубицина и комбинированной терапии эпирубицином с VV-геморфином-5. Выживаемость во втором случае была выше в два раза.
Однако разработка и тестирование новых лекарств — чрезвычайно долгий и затратный процесс, осложняемый конкурентной борьбой фармацевтических гигантов [13]. Более близкая перспектива использования пептидных пулов — это диагностика заболеваний и прочих патологических состояний. Выше уже не раз было сказано, что пептидный состав образца сильно зависит от состояния, в котором находился организм — донор ткани. Уже есть примеры использования пептидомного подхода для выявления маркеров тех или иных заболеваний, в том числе — онкологических.
В Институте биоорганической химии разработана методика масс-спектрометрического анализа пептидного профиля образцов крови и выявлены статистически достоверные различия, по которым можно диагностировать рак яичников, колоректальный рак или сифилис (рис. 5). Масс-спектр, отражающий состав пептидного пула образца тканей, в случае больного человека будет иметь характерные отличия, по которым исследователи — а в перспективе и врачи — смогут ставить точный диагноз.
Рисунок 5. Медицинская диагностика на основе пептидного профилирования образцов крови. Сочетание масс-спектрометрических и биоинформатических методов позволяет выявить различия между пептидным составом крови больных и здоровых пациентов.
Вся жизнь – пептид. Пептид и ДНК. Вот так вот – мы их никогда не видели, а, оказывается, именно они делают нас – нами. ДНК – она, как библиотека Хогвартса, где хранится вся информация о нас и наших органах. А пептиды наведываются к ДНК и берут у нее знания, которые транслируют тем, кому эти знания необходимы в данный момент. Знания ложатся в основу синтеза белка, из которого состоим мы все.
Пептиды бывают только натуральные. Нельзя замесить таблицу Менделеева в определенной пропорции и создать их. Их можно синтезировать, но только на основе другой органики.
Пептидов существует великое множество – что неудивительно, ведь только одних аминокислот, из которых они состоят, насчитывают более 500. Соответственно, вариантов соединения аминокислот друг с другом для формирования пептидом, бесконечно много. Но принято выделять несколько больших групп, чтобы каким-то образом привести в порядок их многообразие.
Нейпропептиды. Контролируют физиологические процессы. Считаются наименее изученной группой пептидов. Синтезируются в общей массе в гипофизе и гипоталамусе. Наиболее известный из них – окситоцин, стимулирует сокращение гладкой мускулатуры и лактацию.
Иммунологические. Логично, что отвечают они за иммунную систему нашего организма. Более привычное для нас название этой группы – антитела, то есть белковые соединения аминокислот, объединенные пептидными связями.
Ты мой личный сорт пептида.
У каждого из многочисленных видов пептидов своя узкая специализация. Многозадачность – не их конек. Механика образования пептидов едина для всех живых существ. Именно это открытие позволило ученым научиться синтезировать различные виды пептидов из животных и растений.
С возрастом синтез пептидов снижается – к старости увеличивается только количество морщин и лекарств на полке. То есть, белка, основного строительного материала для нашего организма, становится все меньше и меньше.
И, соответственно, снижается количество иммунологических пептидов, открывая двери болезням и прочим неприятностям. Иммунная система человека – одна из самых сложных. Влияние столь популярных интерферонов до сих пор обсуждается, и точки зрения встречаются совершенно полярные.
Традиционным нелекарственным способом поднятия иммунитета является море. Научно доказано, что морская вода по своему составу близка крови человека. Неудивительно, потому что в конечном итоге мы все вышли/выползли из воды. На Дальнем Востоке еще в советское время были открыты несколько институтов, которые занимались изучением возможностей морской флоры и фауны и тем, как те или иные ингредиенты, полученные из них, могут влиять на здоровье человека. Такие разработки велись, как правило, в интересах оборонной промышленности и тестировались в стресс-условиях – после воздействия радиоактивных веществ, при работе в экстремальных ситуациях, после погружения на большую глубину и так далее.
Многие из тех разработок легли в основу морских комплексов для здоровья. В частности, было выяснено, что ганглии кальмара отвечают за его иммунную систему и обеспечивают выживаемость даже на очень больших глубинах.
Ганглии кальмара – нервные узлы, или скопления нервных клеток. Оптические зрительные ганглии тихоокеанского кальмара – самая большая часть его головного мозга, они размещаются в его голове, непосредственно за глазами, в особой плотной оболочке.
Как известно, в нашем организме есть макрофаги, которые отвечают за поглощение и переработку вирусов и болезнетворных бактерий. В ходе исследований было выяснено, что пептиды на основе ганглиев кальмара стимулируют активность макрофагов, заставляя их поглощать патогенные бактерии.
Применение морских пептидных комплексов позволяет значительно сократить период болезни и почувствовать улучшение уже на 2 день приема. Активация собственного иммунитета снижает риск развития осложнений и уменьшает проявление герпетических высыпаний, чье возникновение часто связывают именно с упадком системы защиты организма.
Море хранит в себе множество тайн и сокровищ для нашего здоровья и красоты. Подписывайтесь на наш канал и будем открывать их вместе!
Эти и другие статьи читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен:
ИммуноСтимул
Останавливает дальнейшее развитие простуды, позволяя быстрее встать на ноги и предупредить развитие осложнений
Читайте также: