Gå till innehållet
Undervisningsmaterial

Peptider: vad de är, hur de fungerar och hur de klassificeras

Peptider är molekyler uppbyggda av aminosyror som är sammankopplade med peptidbindningar. Vissa deltar i kommunikationen mellan celler, andra är involverade i försvaret mot mikroorganismer, och ytterligare andra bildas vid bearbetning eller nedbrytning av större proteiner. Ordet „peptid” beskriver en bred kategori av molekyler – det betyder inte en enda specifik substans med en specifik funktion.

Vetenskaplig forskning visar tydligt på denna enorma mångfald. Forskare har bland annat analyserat ett naturligt förekommande mänskligt tarmhormon, en cyklisk peptid isolerad från en växt samt små peptidfragment som upptäcks i blodet efter intag av proteinhydrolysat. För att på rätt sätt förstå sådana molekyler räcker det därför inte med att veta att de är „peptider”. Även deras aminosyrasekvens, molekylstruktur, ursprung, kemiska modifieringar, biologiska kontext och de experimentella metoder som använts för att studera dem har betydelse. [1] [2] [3]

Denna mångfald förklarar också varför generella påståenden som „peptider gör X” kan vara missvisande. Två molekyler kan tillhöra peptiderna och samtidigt skilja sig avsevärt åt i längd, form, stabilitet, biologiskt mål, lokalisering i cellen och funktion. Resultat som gäller för en peptid kan inte automatiskt överföras till en annan bara för att båda tillhör samma molekylkategori.

I den här artikeln förklarar vi grunderna i peptidkemi, deras roller i biologiska system och de olika sätten de klassificeras på. Vi skiljer också på det som har mätts direkt i enskilda studier och de bredare slutsatser vars bekräftelse skulle kräva ytterligare bevis.

Vad är peptider?

Peptider är sammankopplade aminosyror

rester aminosyrarest.

Detta kan jämföras med bokstäverna som bildar ett ord. Enskilda bokstäver är beståndsdelar, men det är först deras specifika ordning som bildar ett konkret ord. På samma sätt definieras en peptid av ordningen på dess aminosyrarester samt de bindningar och modifieringar som utgör dess fullständiga struktur. Enbart kunskapen om vilka aminosyror som finns räcker inte för att fastställa molekylens identitet.

Två peptider kan till exempel innehålla samma uppsättning aminosyror, men ha dem ordnade i en annan ordning. De utgör då olika molekylsekvenser och kan ha olika fysikaliska, kemiska eller biologiska egenskaper.

Bildandet av en peptidbindning är en kemisk process som studeras experimentellt. Stachelhaus och medarbetare analyserade hur element av enzymer som deltar i icke-ribosomal peptidsyntes bildade en produkt bestående av två restgrupper. En förändring av det föreslagna katalytiska stället omöjliggjorde kondensationsreaktionen i det undersökta experimentella systemet. Studien visar att bildandet av en peptid kräver en specifik kemisk mekanism – aminosyror bildar inte en definierad peptid enbart på grund av att de befinner sig bredvid varandra. [4]

Termin peptid avser alltså den sammansatta kemiska strukturen. Det bör inte användas som synonym för aminosyror, proteintillskott eller någon blandning av ämnen som innehåller aminosyror.

Peptid, polypeptid och protein – relaterade begrepp

Termt „peptid” används vanligtvis för att beteckna en relativt kort aminosyrakedja. „Polypeptid” understryker förekomsten av en kedja som innehåller många aminosyrarester, medan „protein” vanligen betecknar en biologisk molekyl som är uppbyggd av en eller flera polypeptidkedjor.

Dessa begrepp överlappar varandra delvis, och det finns inget allmänt vedertaget antal aminosyrarester som skulle utgöra en absolut gräns mellan dem.

Detta framgår av den vetenskapliga litteraturen. Saether och medarbetare beskrev kalata B1 som ett „polypeptid” bestående av 29 aminosyror, medan Mierke och medarbetare undersökte ett humant neuropeptid Y bestående av 36 aminosyror. Molekylen ändrar inte sin kemiska sammansättning helt och hållet bara för att en författare betecknar den som peptid och en annan som polypeptid. [2] [5]

I vissa utbildningsmaterial används ungefärliga numeriska värden som skiljer peptider åt från proteiner. Sådana förenklingar kan vara användbara vid inlärning, men de bör inte betraktas som en absolut kemisk lag. Den terminologi som används påverkas också av molekylens veckningssätt, dess biologiska bearbetning, funktion och historiska benämning.

Därför ger en exakt beskrivning av den faktiska sekvensen och antalet aminosyrarester ofta mer information än själva kategorinamnet. Skillnaden mellan peptid och protein bör inte heller betraktas som en hierarki vad gäller komplexitet, biologisk betydelse, verkningsstyrka eller forskningens kvalitet.

En kort peptid kan uppvisa en mycket specifik biologisk aktivitet, medan ett betydligt större protein kan ha en helt annan strukturell eller enzymatisk funktion. Molekylens längd är bara en av dess egenskaper.

Själva termen „peptid” säger inte hur molekylen fungerar

Inte alla peptider är hormoner, antimikrobiella ämnen, signalmolekyler eller terapeutiska ämnen, och de uppvisar inte heller biologisk aktivitet på samma sätt. Det handlar om ytterligare egenskaper som måste påvisas för specifika molekyler.

Även inom ett och samma forskningsområde kan mycket likartade sekvenser bete sig olika.

Till exempel fann man i experiment som jämförde den fullständiga systeminmolekylnaden, en signalpeptid hos växter, med dess kortare fragment att fragmenten inte replikerade de svar som observerades för den fullständiga peptiden. Ett av fragmenten fungerade till och med tvärtemot den i de studerade systemen. Detta är en direkt påminnelse om att resultat som rör den fullständiga molekylen inte automatiskt kan överföras till dess fragment bara för att det har ett liknande namn. [6]

Samma princip gäller även i ett bredare sammanhang. En förändring av en enskild aminosyrarest, en förkortning av sekvensen, en modifiering av ändgruppen, en cyklisering av molekylen eller någon annan kemisk modifiering kan förändra peptidens beteende.

Därför är den vetenskapliga synvinkeln den mest användbara frågan som sällan helt enkelt lyder:

„Vad gör peptider?”

En betydligt mer precis fråga är:

„Vad gör just detta peptid med en viss sekvens och struktur under de aktuella experimentella förhållandena?”

Denna distinktion är av avgörande betydelse för en korrekt tolkning av peptidforskningen.

Vad består peptider av?

Aminosyrarester och peptidskelett

Peptider består av en kedja av sammanlänkade aminosyror. I en typisk peptidbindning är kolatomen i karbonylgruppen, som härrör från karboxylgruppen hos en aminosyra, bunden till kväveatomen som härrör från aminogruppen hos en annan aminosyra.

Varje aminosyrarest bidrar också med en sidokedja, som ofta betecknas i den kemiska formeln som grupp R, som hjälper till att bestämma molekylens egenskaper.

Sidokedjorna är inte bara utbytbara tillägg. Skillnader i elektrisk laddning, polaritet, storlek, hydrofobicitet, aromatisk karaktär och kemisk reaktivitet påverkar peptidens beteende i lösning samt dess interaktioner med andra molekyler.

Peptidens struktur består alltså både av ett repetitivt stomme och av kemiskt varierande grupper som är bundna till denna.

Vissa sidokedjor kan ge upphov till ytterligare växelverkan inom samma molekyl eller med omgivande molekyler. Dessa växelverkan kan påverka vikningen, lösligheten, molekylärigenkänningen, växelverkan med membran samt andra egenskaper som kan mätas experimentellt.

I studierna av LL-37, ett humant peptid som är kopplat till kroppens försvar, analyserades sambandet mellan dess sekvens, vikning, självorganisering och växelverkan med membran. En jämförelse med ett besläktat rhesuspeptid visade på ett avvikande beteende under de undersökta förhållandena. Resultaten understryker vikten av detaljerna i molekylens struktur, istället för att utgå från att liknande peptider måste fungera på samma sätt. [7]

Peptidriktning: N-ände och C-ände

En typisk linjär peptid har två kemiskt olika ändar.

N-slut betecknar kedjans aminogrupp, medan C-slut — dess karboxylände.

Peptidsekvenser skrivs vanligtvis från N-änden mot C-änden. Denna riktning är viktig, eftersom en omvänd ordning av aminosyrorna leder till en annan molekylsekvens.

Till exempel är den hypotetiska peptiden Ala-Gly-Ser inte kemiskt identisk med Ser-Gly-Ala, trots att båda innehåller alanin, glycin och serin.

Denna konvention gör det möjligt för forskare att skriva sekvenser på ett enhetligt sätt och är särskilt viktig vid jämförelser av peptider, peptidfragment, prekursorsekvenser och syntetiska varianter.

Molekylens ändgrupper kan också genomgå kemiska modifieringar. Om sådana modifieringar förekommer bör de anges i beskrivningen av peptiden, eftersom kemin i dess ändar kan påverka molekylens egenskaper.

Sekvens och tredimensionell struktur

Sekvens anger ordningen på aminosyraresterna i peptiden. Den tredimensionella strukturen beskriver däremot hur denna sammanlänkade molekyl är placerad i rymden. Det är information som hänger ihop, men som inte betyder samma sak.

Sekvensen anger vilka rester som är sammankopplade med varandra och i vilken ordning. Strukturanalys kan dessutom avslöja veckning, vridningar, helixer, ölor,ringar, disulfidbryggor och andra rymdfunktioner.

Mierke med medarbetare genomförde en kemisk syntes av den humana neuropeptiden Y och analyserade därefter dess konformitet med flera metoder, bland annat kärnmagnetisk resonansspektroskopi. Strukturstudierna utfördes i en specifik lösningsmedelsblandning. Resultaten beskriver därför peptiden under dessa specifika förhållanden och bör inte läggas fram som bevis för att molekylen antar exakt samma struktur i alla biologiska miljöer. [5]

Peptidkonformationen kan bland annat bero på lösningsmedlets sammansättning, temperatur, pH, jonmiljö, koncentration, närvaro av andra molekyler samt membranomgivning.

En fullständig vetenskaplig beskrivning kan därför kräva angivande av sekvens, kemiska modifieringar, den experimentella miljön och den använda mätmetoden.

Enbart sekvensen av aminosyror innehåller inte all information som erhålls genom strukturella studier.

Linjära kedjor, ringar och extra anslutningar

Inte alla peptider har en öppen ryggrad. Vissa bildar en sluten ring, och andra innehåller ytterligare bindningar mellan aminosyternas sidokedjor.

Terminet „linjär” refererar till en öppen anslutningsarkitektur, inte till att molekylen måste förbli fysiskt rak i rymden. En linjär peptid kan böja sig, veckas och inta ordnade konformationer.

Cykliska peptider innehåller en kovalent sluten struktur. Sättet på vilket ringen bildas kan variera mellan olika molekyler.

Peptider kan också innehålla disulfidbryggor, det vill säga kovalent bindning som vanligtvis uppstår mellan cysteinrester. Sådana bindningar kan begränsa de möjliga rumsliga konformationerna och delta i organiseringen av strukturen.

Kalata B1 är ett bra exempel på en sådan arkitektur. Forskare isolerade den från växten Oldenlandia affinis, bestämde de dess 29 aminosyraresterna, och med hjälp av studier som använde enzymatisk klyvning bekräftade de skelettets cykliska natur. De analyserade också dess tredimensionella organisation och disulfidbindningar. [2]

Dessa resultat beskriver arkitekturen för just denna peptid. De bevisar inte att cykliska peptider generellt är mer aktiva, stabila, biologiskt viktigare eller mer användbara än linjära peptider.

Peptider kan bildas från större prekursorer

En biologiskt aktiv peptid bildas inte alltid omedelbart i sin slutgiltiga form. Cellen kan först producera en större prekursormolekyl, vilket sedan bearbetas vidare, inklusive klyvning och borttagning av vissa fragment.

Detta innebär att det under bildningen av den slutliga peptiden kan förekomma flera sinsemellan relaterade molekylära formler.

Proinsulin illustrerar denna princip väl. En genomgång av analytiska metoder beskriver omvandlingen av proinsulin till insulin och C-peptid via mellanliggande former. Den förklarar också varför laboratoriemetoder måste skilja mellan nära besläktade prekursorer och bearbetade molekyler, i stället för att behandla dem som en enda parameter. [8]

Ursprunglig experimentell forskning ger ett mer detaljerat exempel. Davidson och Hutton isolerade ett enzym från råttans insulinomvävnad som kunde avlägsna basiska aminosyraresterna från substrat härledda från proinsulin, vilket ledde till bildandet av insulin. I det använda testet orsakade enzymet inte ytterligare nedbrytning av moget insulin. Resultatet stöder begreppet selektiv bearbetning, även om vävnadskällan och experimentets laboratoriekaraktär begränsar möjligheten till en bredare tolkning av en enskild studie. [9]

Bearbetning av prekursorer visar en annan viktig princip: besläktade molekyler som deltar i en gemensam biologisk väg bör inte automatiskt betraktas som utbytbara. Prekursorn, intermediärformen, fragmentet som bildas efter klyvning och den mogna produkten kan ha olika strukturer och biologiska egenskaper.

Hur bildas peptider?

Peptider kan bildas genom flera olika biologiska och laboratoriemässiga processer.

I många biologiska system bildas prekursorremsor som innehåller peptidsekvenser genom ribosomal translation, under vilken den genetiska informationen slutligen bestämmer ordningen på aminosyrorna i den växande kedjan. Den bildade prekursorn kan sedan genomgå enzymatisk klyvning och andra posttranslationella modifieringar.

Inne peptydy powstają w procesie -> Inne peptyder bildas i processen icke-ribosomal peptid syntes, där specialiserade enzymsystem kopplar samman beståndsdelar härledda från aminosyror utan att utnyttja ribosomen på det traditionella sättet. Studier av Stachelhaus och medarbetare utgör ett experimentellt exempel på analysen av mekanismen för bindningsbildning i ett sådant system. [4]

Peptider kan också framställas i laboratorium genom kemisk syntes. Detta gör det möjligt för forskare att förbereda specifika sekvenser för strukturella, biokemiska, analytiska och andra experiment.

Tillverkningsmetoden beskriver hur molekylen bildas. Den avgör dock inte i sig om peptiden är biologiskt aktiv, kliniskt användbar, naturligt förekommande eller lämplig för en viss tillämpning.

Vilken roll spelar peptider i kroppen?

Det finns ingen enskild funktion som är gemensam för alla peptider.

Den biologiska rollen för en specifik peptid beror på dess sekvens, struktur, koncentration, lokalisering, molekylära mål, bearbetningssätt och omgivande biologiska miljö.

Vissa peptider överför signaler mellan celler

Vissa peptider fungerar som biologiska budbärare. Deras funktion beror på de mottagande cellerna och förekomsten av lämpliga molekylära system som kan svara på signalen.

Signalem är således inte enbart en egenskap hos själva peptiden – den omgivande biologiska kontexten har också betydelse.

I en studie på människor analyserade Kreymann och medarbetare GLP-1 7-36 amid, en peptid som härstammar från matsmältningskanalen. Forskarna upptäckte den i tarmvävnad, observerade förändringar av dess koncentration i blodet efter intag av näringsämnen och analyserade insulinrelaterade svar under kontrollerade infusionsförsök. Dessa observationer bidrog till att fastställa den fysiologiska signalrollen för denna specifika peptid. De innebär dock inte att peptider som hel grupp reglerar blodsockerkoncentrationen. [1]

Denna skillnad är viktig. Bevis som stöder den hormonella funktionen hos en enda peptid kan inte generaliseras till alla molekyler som innehåller peptidbindningar.

Vissa peptider deltar i organismens försvar

Peptider kan också interagera med mikroorganismer eller biologiska membraner.

LL-37 är ett exempel på en peptid som studeras i samband med mänskliga försvarsmekanismer. I experiment har bland annat dess självorganisering och interaktioner med olika membranmiljöer analyserats.

Studier av Xhindoli med medarbetare har kopplat samman peptidens strukturella beteende med skillnader i membraninteraktion och bakteriell membranpermeabilitet. Detta är ett mekanistiskt bevis – det hjälper till att förstå molekylens beteende i experimentella system. Det är dock i sig inte någon klinisk studie som visar effekten av en produkt som innehåller LL-37 på människor. [7]

Försvarsrelaterade peptider visar tydligt varför det molekylära sammanhanget spelar roll. Aktivitet som observeras mot en mikroorganism eller ett modellmembran under laboratorieförhållanden är inte automatiskt synonymt med effektivitet, säkerhet eller klinisk användbarhet hos människan.

Vissa peptider har intracellulära biokemiska funktioner

Inte varje peptid fungerar som en signal som skickas från en cell till en annan.

Glutation är en intracellulär tripeptid som deltar i redoxreaktioner, det vill säga biokemiska processer som är förknippade med elektronöverföring.

Cabral och medarbetare studerade glutationsyntesen hos kaniner med hjälp av märkt vatten och masspektrometri. Deras arbete fokuserade på att mäta hur denna molekyl bildas och omsätts. Det visar en peptid som deltar i den intracellulära metabolismen, snarare än ett hormon som överductor signaler mellan organ. Detta var en metodologisk djurstudie, inte ett bevis för effekterna av att inta en produkt som innehåller glutation. [10]

Glutation visar också varför en peptids längd inte avgör dess biologiska betydelse. Det består av endast మూడు aminosyrarester, och ändå deltar det i grundläggande kemiska processer som äger rum i cellerna.

Vissa peptider är produkter av bearbetning eller nedbrytning

Bara upptäckten av en peptid i ett biologiskt prov förklarar inte automatiskt varför den finns där.

Den kan fungera som en signalsubstans, vara en mellanprodukt i en bearbetningsprocess eller bildas som ett resultat av nedbrytningen av en större molekyl.

Proinsulinanalyser särskiljer prekursor-molekyler, intermediärer och slutprodukter. Å andra sidan har livsmedelsstudier visat förekomsten av peptidfragment i blodet efter intag av gelatinhydrolysat. Dessa är mycket olika biologiska kontexter, även om båda rör peptider. [8] [3]

Det detekterade fragmentet måste därför tolkas med avseende på dess ursprung, struktur, koncentration, förekomsttid och forskningsfråga.

Upptäckten av en molekyl är ett bevis på dess närvaro. Det är inte automatiskt ett bevis på dess biologiska funktion.

Denna åtskillnad är särskilt viktig vid tolkning av analytiska studier som identifierar peptider i blod, vävnader, livsmedelsprover och andra komplexa biologiska material.

Vad visar dessa studier — och vad bevisar de inte?

Olika typer av studier besvarar olika vetenskapliga frågor.

Strukturella metoder kan karakterisera molekylens uppbyggnad. Biokemiska experiment gör det möjligt att analysera reaktioner och molekylära interaktioner. Djurförsök möjliggör observation av biologiska processer i hela organismen. Fysiologiska studier på människor kan mäta specifika reaktioner hos deltagarna.

Typerna av dessa bevis kan komplettera varandra, men de är inte utbytbara.

Exempel på forskning Vad analyserade forskarna Den huvudsakliga tolkningsbegränsningen
GLP-1 hos människor Naturlig förekomst, näringsrelaterade förändringar och fysiologiska svar Resultaten gäller en specifik peptid och specifika experimentella förhållanden. [1]
Kalata B1 Sekvens, cykliskt skelett och tredimensionell struktur Den strukturella karakteriseringen bekräftar inte den kliniska effekten. [2]
Systeminfragment Receptorinteraktioner och svar i växtexperiment Resultat från växtstudier kan inte automatiskt överföras till människor. [6]
LL-37 Vikning, självorganisering och interaktioner med membran Mekanistiska experiment är inte kliniska produktstudier. [7]
Glutationsyntes Metod för mätning av syntes hos kaniner Resultat från djurförsök bekräftar inte effekterna av tillskott hos människor. [10]
Fragment från kollagen Peptider som detekteras i människors blod efter intag av gelatinhydrolysat Bara upptäckten bekräftar inte en hälsofördel. [3]

Den viktigaste regeln är att bevisens styrka och betydelse beror på vilken fråga vi försöker besvara.

Masspektrometriresultatet som identifierar peptiden svarar på en annan fråga än cellförsöket som visar receptoraktivitet. Båda dessa svarar i sin tur på andra frågor än en kontrollerad studie på människor som mäter den fysiologiska eller kliniska effekten.

Hur klassificeras peptider?

Peptider kan klassificeras på flera sätt samtidigt. Det finns inget enskilt klassificeringssystem som täcker alla deras väsentliga egenskaper.

Klassificering efter antal aminosyrarestar

Namn baserade på längd anger antalet aminosyraresterna i en peptid.

Dipeptid innehåller två restprodukter, tripeptid tre, tetrapeptid fyra, och pentapeptid fem.

Termer som oligopeptid i polypeptid beskriver större grupper storleksmässigt, men deras gränser kan variera mellan källor.

Dessa namn tillåter inte att man förutser molekylens funktion.

En tripeptid kan delta i den intracellulära metabolismen, medan en längre peptid kan fungera som en signalmolekyl eller anta en kompakt cyklisk struktur. Glutation, neuropeptid Y och kalat B1 visar olika kombinationer av längd och biologiskt sammanhang. [10] [5] [2]

Längden svarar därmed på frågan:

„Hur många aminosyrarester innehåller molekylen?”

Den svarar däremot inte själv på frågan:

„Hur fungerar den här molekylen?”

Klassificering efter struktur

Strukturella beskrivningar inkluderar bland annat öppetkedjiga peptider, cykliska peptider och strukturer som innehåller disulfidbryggor.

Forskare kan också beskriva specifika vikningsmönster, tvärbindningar eller kemiska modifieringar om dessa har bekräftats med analytiska metoder.

Struktur och längd svarar på olika frågor. Kalata B1 kan beskrivas både som en molekyl med 29 rester och som en cyklisk ryggradspeptid. Ingen av dessa beskrivningar ersätter den andra. På samma sätt förmedlar inte själva peptidsekvensen all relevant information om dess tredimensionella organisation. [2]

Klassificering efter biologisk roll

De funktionella kategorierna inkluderar bland annat peptidhormoner, neuropeptider, peptider kopplade till kroppens försvar samt peptider som deltar i intracellulära biokemiska processer.

Dessa kategorier kan delvis överlappa varandra, och tillhörigheten till dem bör grundas på bevis för den specifika molekylen.

De citerade studierna ger flera exempel: GLP-1 fyller en bekräftad hormonell funktion i den mänskliga fysiologin, LL-37 studeras i samband med kroppens försvar, medan glutation deltar i intracellulära redoxprocesser. „Peptid” är en bred kemisk beskrivning, medan det funktionella namnet beskriver en specifik biologisk roll. [1] [7] [10]

Den funktionella klassificeringen bör därför härledas från bevis, och inte dras enbart utifrån sekvenslängd eller själva begreppet „peptid”.

Klassificering efter ursprung och tillverkningssätt

Peptider kan också beskrivas utifrån deras ursprung eller tillverkningssätt.

Termer som „av humant ursprung” eller „av vegetabiliskt ursprung” hänvisar till den biologiska källan. „Kemiskt syntetiserad” beskriver däremot framställningsmetoden.

Detta är inte ömsesidigt uteslutande egenskaper. I ett laboratorium kan man syntetisera en peptid med en sekvens som förekommer naturligt i organismen.

Syntesen av det mänskliga neuropeptiden Y som utfördes av Mierke och medarbetare visar väl denna skillnad. Sekvensen kom från human biologi, medan det experimentella materialet erhölls kemiskt. Detta betyder inte att varje syntetisk beredning är identisk i alla väsentliga avseenden – därför använde forskarna analytiska metoder för att karakterisera det erhållna materialet. [5]

En annan skillnad gäller det biologiska bildningssättet. Många peptidkedjor bildas genom ribosomal syntes och kan därefter bearbetas ytterligare. Andra peptider sätts samman av specialiserade enzymatiska system utanför ribosomen. Stachelhaus och medarbetare studerade direkt bildningen av peptidbindningar av element i ett sådant icke-ribosomalt system. Denna skillnad beskriver biosyntesen, inte en hierarki av biologiskt värde. [8] [4]

Klassificeringsfråga Exempel på termer Vad säger en sådan klassificering oss?
Hur många restgrupper innehåller molekylen? Dipeptid, tripeptid, längre peptid Molekylen längd
Hur är resterna sammankopplade? Linjär, cyklik, dessutom tvärbunden Molekylstruktur
Vilken roll har påvisats? Hormonell, immunologisk, intracellulär Funktion i en specifik biologisk kontext
Var förekommer sekvensen? Mänskligt, växt-, mikrobiologiskt ursprung Biologiskt ursprung
Hur bildades en molekyl? Ribosomalt, icke-ribosomalt, genom kemisk syntes Produktionsmetod

En peptid kan därför ha flera korrekta benämningar samtidigt.

Till exempel kan samma molekyl beskrivas efter antal restgrupper, cyklisk arkitektur, biologiskt ursprung och experimentellt verifierad funktion.

Klassificering är som mest användbar när författaren tydligt anger vilken egenskap hos molekylen som beskrivs.

Vad betyder termerna „bio peptide” och „bioactive peptide”?

Terminet „bio peptide” är inte en tillräckligt exakt vetenskaplig term för att man utifrån den ska kunna identifiera en specifik molekyl, sekvens eller bekräftad aktivitet.

Om en sådan term förekommer på etiketten, i produktbeskrivningen eller i en internetförfrågan, är det framför allt nödvändigt att fastställa vilken substans den faktiskt hänvisar till.

Termin „bioaktiv peptid”, eller bioaktiv peptid, betyder vanligtvis att viss biologisk aktivitet har observerats under vissa förhållanden.

Det viktigaste är då att fastställa:

  • vilken molekyl som studerades;
  • vilken sekvens och struktur hade den;
  • vilket experimentellt arrangemang användes;
  • vilken koncentration eller exponering undersöktes;
  • vilken effekt mättes;
  • kompletterades observationen med en biokemisk, cell-, djur- eller humanstudie.

Hämning av signalsvar hos växter, interaktion med bakteriemembranet och påverkan på mänskliga hormonsvar är olika typer av biologisk aktivitet. De kan inte reduceras till en enda allmän egenskap som kallas „verkan”. [6] [7] [1]

Varför anger klassificeringen inte den kliniska statusen?

En strukturell eller funktionell kategori är inte en kategori för medicinskt godkännande.

Att beskriva en molekyl som naturlig, syntetisk, cyklik, hormonell eller bioaktiv innebär inte att den har de bevis som krävs för medicinsk användning.

Lau och Dunns översikt om utvecklingen av terapeutiska peptider visar hur enskilda molekyler går igenom olika faser av forskning och utveckling. Denna publikation är en historisk översikt snarare än ett aktuellt register över godkända produkter. I detta sammanhang visar den dock på en viktig princip: peptidkemi och dess status i den kliniska utvecklingen är två skilda frågor. [11]

Molekylen kan således vara vetenskapligt intressant, biologiskt aktiv eller brett studerad utan att samtidigt vara ett godkänt läkemedel.

Var förekommer peptider?

I människokroppen

Peptider förekommer i olika mänskliga vävnader och biologiska vätskor.

Deras lokalisering beror på den specifika molekylen och den process som analyseras. GLP-1-studier har visat dess koppling till matsmältningskanalen och förändringar av koncentrationen i blodet, medan proinsulinstudier rör dess bildning och bearbetning i bukspottkörteln. Detta är specifika exempel och inte ett bevis på att varje peptid förekommer i alla delar av kroppen. [1] [8]

Det är också värt att skilja på tre frågor:

  • Var tillverkas peptiden?
  • Var kan den upptäckas?
  • Var utövar den sin biologiska effekt?

Dessa platser behöver inte vara desamma.

En peptid som produceras i en vävnad kan komma ut i cirkulationen och verka på en annan vävnad. Andra peptider deltar däremot främst i lokala eller intracellulära processer.

Enbart upptäckten av peptiden i blodet avgör därför inte dess koncentration eller biologiska aktivitet i andra vävnader.

I växter och mikrobiologiska system

Peptidbiologin sträcker sig långt bortom den mänskliga organismen.

Växtstudierna omfattade bland annat systeminsignalering och strukturen hos kalat B1. Studierna av icke-ribosomala enzymsystem rörde å andra sidan ett annat sätt att sätta ihop molekyler av a-peptider. [6] [2] [4]

De här exemplen visar hur vid betydelse ordet „peptid” har.

En växtpeptid blir inte automatiskt ett humant hormon, och experimentet som rör enzymatisk sammansättning av molekylen är inte en klinisk prövning. Den biologiska källan och den experimentella modellen förblir väsentliga delar av beskrivningen.

Artjämförelser kan ge värdefull vetenskaplig information, men resultaten måste alltid kopplas till den organism och det experimentella system som de erhölls i.

I proteinfragment från mat

Proteiner som finns i kosten kan under matsmältningen bilda mindre peptidfragment.

Man måste dock skilja på intakt protein, proteinhydrolysat och enskild renad peptid – det är olika material.

Proteinhydrolysat innehåller produkter som bildats till följd av nedbrytning av större proteiner till mindre beståndsdelar. Beroende på beredningssättet kan det innehålla peptider av olika längd samt fria aminosyror.

Iwai och medarbetare studerade gelatinhydrolysater och identifierade flera kollagenhärledda peptider i människors blod efter intag. Resultaten visar att det under vissa studieförhållanden var möjligt att upptäcka specifika fragment. De bevisar dock inte att alla livsmedelsbaserade peptider passerar matsmältningsprocessen i oförändrad form, och inte heller att enbart deras upptäckt innebär en fysiologisk fördel. [3]

En exakt beskrivning bör därför ange utgångsmaterialet och — om detta är känt — de specifika fragment som har upptäckts.

Påståendena „innehåller protein”, „innehåller peptider” och „innehåller denna specifika, identifierade peptid” förmedlar olika informationsnivåer.

I material som används i laboratorieundersökningar

Peptider kan syntetiseras för att forskare ska kunna studera en känd sekvens, jämföra dess varianter, analysera molekylens struktur, det analytiska beteendet eller specifika biokemiska hypoteser.

I studien av neuropeptid Y kombinerades kemisk syntes med kromatografi, masspektrometri, sekvensanalys och strukturella metoder. Detta visar att att framställa en peptid och bekräfta dess egenskaper är relaterade men skilda uppgifter. [5]

Kemisk syntes tillhandahåller ett material som ska representera en viss molekylstruktur. Analytisk karakterisering hjälper till att fastställa om det erhållna materialet faktiskt har de förväntade egenskaperna.

Samma princip gäller vid tolkningen av en vetenskaplig publikation: det undersökta materialets identitet spelar roll.

Enbart det gemensamma namnet på peptiden räcker inte för att anta att varje preparat har samma sekvens, renhet, kemiska form eller analytiska egenskaper, eller att det har studerats under likvärdiga förhållanden.

Varför har sekvens, struktur och experimentell kontext betydelse?

Forskningen om peptider blir mycket enklare att tolka när vi skiljer på tre grundläggande frågor:

Vilken molekyl har man undersökt?

Det omfattar dess sekvens, restmängder, kemiska modifieringar och strukturella egenskaper.

Var och hur den undersöktes?

Det är nödvändigt att fastslå om experimentet omfattade renade partiklar, cellodling, isolerade vävnader, djur eller människor.

Vilken utvärdering har verkligen gjorts?

Upptäckt av molekylen, bindning till receptorn, interaktion med cellmembranet, genuttryck, fysiologisk respons och klinisk effekt är olika slutpunkter.

Tolkningsproblem uppstår ofta när bevis från en nivå används för att motivera påståenden om en annan nivå.

Till exempel:

Peptidet upptäcktes i blodet → därför ger det kliniska fördelar

Det är inte automatiskt ett korrekt resonemang.

På samma sätt:

Peptidet påverkar cellerna i odlingen → därför ger det samma effekt på människor

kräver ytterligare bevisning.

Att separera molekylens identitet, det experimentella modellen och det faktiskt mätbara resultatet utgör ett praktiskt sätt att tolka studier av peptider utan att dra slutsatser som går utöver tillgängliga data.

Vanliga frågor och svar

1. Finns peptider naturligt i kroppen?

Ja, många peptider förekommer naturligt i människokroppen. I studier med deltagande av människor har GLP-1 upptäckts i tarmvävnad och förändringar i koncentrationen av detta har observerats i blodet efter intag av näringsämnen. Studien av proinsulinet gäller däremot bearbetningen av naturligt förekommande prekursormolekyler. Dessa resultat bekräftar förekomsten av endogena peptider, men de innebär inte att varje substans som betecknas som ett naturligt förekommande peptid förekommer hos människor. Vissa sekvenser förekommer i andra organismer, en del bildas av större molekyler och andra kan framställas eller modifieras experimentellt. Den naturliga förekomsten måste därför fastställas för en specifik molekyl och inte bara dras slutsatsen utifrån ordet „peptid”. [1] [8]

2. Hur många aminosyror bildar ett peptid?

En peptid består av minst två sammanbundna aminosyrareserver, men det finns inte någon allmänt accepterad maximal längd som tydligt skiljer peptider från proteiner. I vetenskapliga studier anges ofta den exakta längden: kalat B1 har 29 aminosyror och neuropeptid Y — 36. Även om termerna peptid och polypeptid används delvis överlappande, kan de approximativa numeriska gränser vara användbara i utbildningssyfte. De bör dock inte betraktas som absoluta kemiska lagar. Längden hjälper till att identifiera en molekyl, men den skapar inte en universell biologisk gräns eller förutspår funktioner. Därför är det mer exakt att ange den faktiska antal aminosyror än att använda en fast gräns. [2] [5]

3. Är peptider samma sak som aminosyror?

Nej. Peptider är sammanbundna molekyler som består av aminosyror, medan fria aminosyror utgör separata molekylära enheter. Forskning kring neribosomalt peptidbildande har undersökt de specifika reaktionsmekanismer som krävs för att skapa en produkt som innehåller peptidsammanfognad. Denna skillnad är viktig eftersom själva blandningen av aminosyror inte automatiskt leder till att en specifik sekvens uppstår. När aminosyror tillsätts till peptidet blir deras ordning och kemiska bindningar en del av molekylens identitet. Peptidet måste därför identifieras utifrån dess sammanbundna struktur och inte bara genom förekomsten av de enskilda aminosyrorna. [4]

4. Vad är peptidbindning?

Peptidbindning är en kovensiv bindning mellan grupper som härrör från aminosyror och utgör en del av peptidets skelett. Kemiskt sett binder den vanligtvis kolatomen på karboxylgruppen i ett av aminosyrorna till azotatomet på den andra. Stachelhaus och medarbetare analyserade enzymdomäners roll i att skapa sådana bindningar i det nonribosomala systemet, bland annat genom modifieringar som förhindrade den undersökta reaktionen. Dessa resultat gäller en specifik mekanism för peptidbildning, inte alla sätt att bilda peptider. Den allmänna principen är att peptidbindningar binder rester i en viss kedja, men själva bindningen definierar inte den biologiska funktionen hos kedjan. [4]

5. Vad är ett polypeptid?

En polypeptid är en kedja som innehåller många aminosyrareserver sammanbundna genom peptidbindningar. Begreppet täcker delvis in begreppen „peptid” och „protein”, men anger inte en helt separat kemisk klass. Till exempel används termen „polypeptid” i en publikation om kalat B1 för en molekyl som innehåller 29 aminosyror. Detta visar på varför namnet inte i sig är en exakt måttstock för storlek. Enskilda vetenskapsområden och publikationer kan använda termen ”peptid” och ”polypeptid” på olika sätt. Sequens, antal aminosyror, struktur och biologisk sammanhang ger därför en mer exakt beskrivning av den undersökta molekylen. [2]

6. Vad skiljer peptider från proteiner?

Peptider och proteiner har en gemensam kemi baserad på aminosyror, medan termen „protein” oftast hänvisar till mer komplexa biologiska molekyler som är uppbyggda av en eller flera polypeptidkedjor. Termen är delvis överlappande, och en större prekursor kan förvandlas till mindre produkter, vilket är fallet med konverteringen av proinsulin. Storlek är en del av denna skillnad, men den bör inte betraktas som en universell gräns. Proteiner bildar ofta komplexa strukturer av högre grad, även om peptider också kan anta vissa tredimensionella konformationer. Det mest användbara förklaringen bör därför specificera en specifik molekyl, antalet dess aminosyror, strukturen och platsen i den biologiska processen, i stället för att endast basera sig på ett numeriskt gränsvärde. [8]

7. Kan peptider som innehåller samma aminosyror fungera annorlunda?

Ja. En molekyls egenskaper beror inte bara på vilka aminosyror den innehåller, utan också på deras ordning, kemiska bindningar, modifieringar och tredimensionella strukturer. Strukturella studier av neuropeptidet Y och experiment med fragment av systemin visar varför molekylens sekvens och struktur kräver en separat analys. Även peptider som innehåller samma aminosyreprofil kan vara olika molekyler om resterna finns i en annan ordning. Dessa studier gör det inte möjligt att förutsäga hur varje möjlig sekvens kommer att uppträda, därför bör två peptider inte anses vara lika bara för att deras aminosyreprofil ser likadan ut. [5] [6]

8. Fungerar en längre peptid starkare?

Det finns ingen generell regel som säger att en längre peptid ger en starkare biologisk effekt. Viktiga faktorer är bland annat sekvensen, strukturen, molekylär syfte, koncentration, stabilitet och experimentella förhållanden. Forskning på fragment av systemin har visat att en molekyls förändring påverkar dess aktivitet, men den universella kopplingen mellan längd och biologisk aktivitet har inte bekräftats. En kort peptid kan ha en viktig och mycket specifik biokemisk funktion, vilket är fallet med glutation, medan mycket längre peptider kan ha helt andra roller. Länge är därför ett parameter som beskriver en molekyl. För att jämföra biologiska effekter krävs direkta studier av specifika peptider med användning av samma, tydligt definierade slutpunkt. [6] [10]

9. Vad betyder „bioaktiva peptider”?

En bioaktivt peptid är ett peptid för vilket en viss biologisk effekt har visats i en specifik experimentell system. Effekten kan inkludera en cellrespons, en interaktion med receptorn, en interaktion med cellmembranet, en biokemisk reaktion eller en förändring av en fysiologisk parameter. I studier av LL-37 har man till exempel analyserat specifika strukturella egenskaper och interaktioner med cellmembranen. Sådana resultat bekräftar inte automatiskt klinisk effekt eller behöver avse alla material som använder samma namn. „Bioaktivt” bör därför inte tolkas som en generell påstående om att peptidet ger hälsofördelar. Termen får endast vetenskaplig betydelse när en molekyl, ett experimentellt system, en mätt aktivitet och en typ av bevis har identifierats. [7]

10. Är alla peptider hormoner?

Nej. Hormon är en funktionell kategori som omfattar vissa peptider, men inte alla. GLP-1 är ett exempel på ett peptid som studeras som ett tarmhormon, medan glutation är en intracellulär tripeptid som analyseras inom ramen för redoxprocesser och dess syntes. En annan kategori utgörs av peptider som är kopplade till kroppens försvar. Dessa exempel visar på mycket olika roller inom samma breda kemiska klass. Att kalla en molekyl för ett peptid informerar om dess aminosyrasubstanserade struktur. Att beteckna den som ett hormon kräver ytterligare bevis som bekräftar dess signalfunktion inom en viss biologisk system. [1] [10]

11. Vad är en peptidhämmare?

Peptidprekursorn är en molekyl från vilken en peptidprodukt kan bildas genom biologisk bearbetning. Ett välkänt exempel är proinsulin, där man skiljer mellan mellanprodukter av konverteringen, insulin och peptid C. Analytiska studier betonar behovet av att separera mätningen av dessa sammanhängande former. Bearbetningen kan omfatta selektiv enzymatisk selektion och andra molekylära förändringar som inträffar innan en mogen produkt bildas. Prekursorn bör därför inte automatiskt tillskrivas alla egenskaper hos dess slutprodukt – dess identitet, bearbetningsstadium, koncentration, lokalisering och mätt biologisk aktivitet kräver en separat bedömning. [8] [9]

12. Hur skiljer sig linjära peptider från cykliska peptider?

Linjära peptider har en öppen kedja medan cykliska peptider innehåller en kovalenttigt sammanfogad ring som bildas av kedjan eller sidoketagningar. Uttrycket „linjär” hänvisar till hur atomerna är sammanbundna, och betyder inte att en molekyl måste vara fysiskt plan. Kalata B1 är ett dokumenterat exempel på en cyklisk peptid med en öppen kedja och ytterligare disyaratiska bindningar. Dess strukturella analys visar hur denna specifika molekyl är organiserad, men det bevisar inte att alla cykliska peptider fungerar på samma sätt. Denna skillnad beskriver främst molekylstrukturen. Effekten av denna struktur på stabilitet, interaktioner, biologisk aktivitet eller andra egenskaper kräver data om den specifika peptiden. [2]

13. Kan kemiska modifieringar förändra peptids egenskaper?

Ja. Ändringar av restaminosäten, slutgrupper, andra kemiska modifieringar eller sättet att koppla samman enheten kan påverka peptids fysiska och biologiska egenskaper. Litteraturen om peptids utveckling behandlar användningen av olika strukturer och strategier inom medicinsk kemi, medan strukturella studier visar vikten av att noggrant karakterisera experimentellt material. Modifikationer kan potentiellt påverka bland annat laddning, konformitet, interaktioner med andra molekyler samt känsligheten för kemiska och enzymatiska förändringar. Men enbart en modifiering garanterar inte den önskade eller förutsägbara effekten. En modifierad molekyl bör därför bedömas separat, i stället för att anta att alla resultat av det ursprungliga peptidet fortfarande är aktuella. [11] [5]

14. Kan ett naturligt förekommande peptid också erhållas syntetiskt?

Ja. Forskare kan kemiskt syntetisera sekvensen som också förekommer naturligt. Mierke och hans medarbetare gjorde detta med humant neuropeptid Y, och använde sedan flera analytiska metoder för att karakterisera det erhållna materialet. Detta visar att den naturliga förekomsten och produktionsprocessen beskriver två olika aspekter av peptidet. „Naturlig” kan hänvisa till platsen där sekvensen förekommer i biologin, medan „syntetisk” beskriver hur en specifik provsminkning tillverkas. Det betyder inte att varje material med samma namn är likvärdigt – när man jämför forskningsmaterial är fortfarande sekvensen, modifieringarna, den kemiska formen, sammansättningen, renheten och analytiska egenskaper viktiga faktorer. [5]

15. Finns peptider även utanför människokroppen?

Ja. Peptider förekommer i många biologiska system, inklusive växter och mikroorganismer. Studien omfattade bland annat växtensystemin, den cykliska kalat B1 som isolerats från Oldenlandia affinis och mekanismer för nedbrytning av peptider utanför cellmembranet. Dessa exempel visar på mångfalden av ursprung, strukturer och biologiska sammanhang. De betyder dock inte att ett peptid från en annan organism har samma funktion hos människor. Informationen om den biologiska källan måste därför separeras från påståenden om dess effekt på människor. Interorganiska studier kan ge viktiga mekanistiska uppgifter, men överföringen av resultaten mellan organismer kräver ytterligare bevis. [6] [2] [4]

16. Försvinner alla peptider som finns i livsmedel direkt in i blodet i oförändrad form?

Nej. Bevisen som visar att vissa fragment från livsmedel förekommer i blodet betyder inte att alla livsmedelsproteiner absorberas i oförändrad form. Livsmedelsproteiner kan under matsmältningen genomgå betydande nedbrytning och bilda blandningar av peptider och aminosyror. Iwai och hans kollegor identifierade specifika fragment från kollagen efter att deltagarna konsumerat gelatinhydrolysat. Experimentet avsåg en specifik materialtyp och mätbara fragment, men inte alla produkter som innehåller protein. Endast detekteringen av dessa fragment bekräftade inte heller hälsofördelarna. Slutsatserna om absorptionen av livsmedelsproteiner bör därför förbli kopplade till det specifika utgångsmaterialet, de analyserade molekylerna, de använda metoderna och de experimentella förhållandena. [3]

17. Vilka bevis behövs för att fastslå peptidets verkan?

Typen av bevis bör motsvara det påstående som vi vill verifiera. Strukturell analys gör det möjligt att identifiera molekylens egenskaper, biokemiska experiment kan undersöka mekanismerna, cellbaserade studier mäter specifika cellreaktioner, experiment på djur tillåter observation av processer i hela organismen, och studier med deltagande människor kan bedöma fysiologiska eller kliniska resultat. Studien av B1-kalat, systemin och GLP-1 visar olika typer av vetenskapliga frågor. Ingen enskild typ av studie svarar på alla dessa, och själva identifieringen av en molekyl är inte detsamma som att visa en effekt. Likaså innebär effekten observerad i celler eller hos djur inte automatiskt samma resultat hos människa. Därför bör en noggrann beskrivning specificera vilken molekyl som studerats, vilket experimentellt mönster som använts, vad som faktiskt mätts och vad som fortfarande är osäkert. [2] [6] [1]

18. Bestämmer aminosyresekvensen peptidets identitet?

Aminosyresekvensen är den grundläggande delen av peptidets identitet eftersom den anger ordningsföljden av resterna i kedjan. Denna sekvens kan dock inte i sig beskriva alla viktiga egenskaper hos en molekyl. Ytterligare information kan tillhandahållas genom modifieringar av ändarna, cyklisering, disarsktiska broar och andra kemiska modifieringar samt den tredimensionella strukturen. Strukturella studier av kalat B1 och neuropeptidet Y visar varför både sekvensen och mer avancerad molekylär karakterisering kan vara av betydelse. Därför bör två material som förekommer under samma allmänna namn för ett peptid inte automatiskt anses vara analytiskt identiska utan ytterligare detaljerad karakterisering. [2] [5]

19. Är syntetiska peptider olika från naturligt förekommande peptider?

Termerna „syntetisk” och „naturligt förekommande” beskriver framför allt ursprunget eller tillverkningsmetoden, inte automatiskt en annan aminosyresekvens. Sekvensen som förekommer i kroppen kan också framställas kemiskt, vilket är fallet med syntesen av humant neuropeptid Y. Bedömningen av om två preparat är biologiskt likvärdiga kräver beaktande av deras sekvenser, kemiska modifieringar, struktur, sammansättning och analytiska egenskaper. Ordet „syntetisk” bör alltså inte automatiskt tolkas som att det innebär något biologiskt annorlunda, sämre, bättre, säkrare eller mer aktivt. Dessa är separata frågor som kräver separata bevis. [5]

20. Bevisar det att peptidet finns i blodet genom att det upptäcks?

Nej. Påvisning innebär att den analysmetod som använts identifierade ett peptid eller ett ämne som är associerat med det i provet och under vissa förhållanden. För att visa biologisk aktivitet krävs ytterligare bevis. Iwai och hans kollegor påvisade peptidhärledda fragment från kollagen i blod från människor efter intag av gelatinhydrolysat, men själva påvisningen bekräftade inte den hälsofördel som identifierades. Studien av GLP-1 kombinerade mätningar av peptidhärledda molekyler med fysiologiska experiment som avsåg specifika kroppsresponsers delaktighet. Dessa exempel visar skillnaden mellan bekräftelse på förekomst av en molekyl och påvisning av dess biologiska funktion. [3] [1]

Begränsningar i tolkningen av allmänna studier av peptider

Det första viktiga begränsningen är att Peptider utgör en enorm och mycket diversifierad kategori av molekyler. Resultaten för ett enda peptid får inte automatiskt tolkas som giltiga för ett annat peptid med en annan sekvens, struktur eller biologisk funktion.

En annan begränsning är terminologin. Termer som peptid, polypeptid, oligopeptid, protein eller bioaktiverat peptid kan användas på olika sätt inom olika vetenskapliga discipliner. Den faktiska sekvensen och strukturella information är ofta mer exakt än själva kategorinomen.

För det tredje är den experimentella kontexten viktig. En peptid kan uppträda annorlunda beroende på lösningsmedel, pH, temperatur, koncentration, närvaro av andra molekyler, cellmiljö eller organism. Observerade strukturella förändringar som uppnås under vissa förhållanden bör därför inte automatiskt betraktas som en universell molekyls beteende.

Fjärde, biologiska bevis finns på många nivåer. Kemisk identifikation, interaktion med receptorn, cellaktivitet, effekter på djur, fysiologiska svar hos människor och kliniska resultat utgör olika typer av bevis.

Femte, naturlig förekomst betyder inte terapeutisk användbarhet, och kemisk syntes definierar inte klinisk status. Ursprung, tillverkningsmetod, biologisk aktivitet och medicinsk evidens är separata egenskaper.

Slutligen får man inte förväxla detektering av en molekyl med att visa dess funktion. Identifieringen av ett peptid i blod, vävnad eller material som kommer från livsmedel eller andra prov bekräftar dess närvaro under de förhållanden som används för analysen. Att fastslå vilken biologisk funktion – om någon – den detekterade molekylen har kräver ytterligare bevis.

Sammanfattning

Peptider är molekyler som är byggda av aminosyror som är bundna genom peptidhållningar, men denna enkla definition omfattar ett extremt brett spektrum av biologiska strukturer och sammanhang.

De kan bestå av endast några få rester eller utgöra mycket längre kedjor. De kan vara linjära, cykliska, ytterligare sammanbundna, naturligt framställda, bearbetade enzymatisk, syntetiserade utanför ribosomerna eller erhållna genom kemisk syntes. Vissa har en biologisk funktion, andra deltar i kroppens försvar, en del deltar i intracellulära biokemiska processer och andra uppträder som mellanprodukter eller fragment under bearbetning och nedbrytning av större molekyler.

Av den anledningen är beteckningen peptid Det bör ses som namnet på en bred molekylär kategori och inte som en förutsägelse av funktioner.

För att kunna förstå ett visst peptid korrekt måste man svara på flera separata frågor:

  • Vad är dess aminosyresekvens?
  • Hur mycket innehåller resten?
  • Hur ser dess molekylära struktur ut?
  • Innehåller den några ytterligare kemiska modifieringar?
  • Var kommer den ifrån?
  • Hur produceras eller bearbetas det?
  • I vilket mönster testades det?
  • Vilken biologisk funktion har faktiskt visats?
  • Vilken typ av bevis stöder detta påstående?

Studierna som beskrivs i denna artikel visar varför sådana skillnader är viktiga. GLP-1 är ett exempel på peptidligandsignalering hos människor; kalata B1 visar en cyklisk molekylär struktur; neuropeptyd Y illustrerar kemisk syntes och strukturell karaktäristik; LL-37 är ett exempel på studier av skyddsmekanismer; glutation representerar intracellulär peptidligandbiologi; proinsulina visar på bearbetning av prekursorer; medan proteiner från livsmedel påminner om varför själva upptäckt av ett peptid inte automatiskt innebär någon biologisk fördel [1–10].

Den mest användbara metoden för att förstå peptider är alltså inte att fråga vad „peptiderna” gör som en hel grupp. Det är bättre att först identifiera en specifik molekyl och sedan analysera bevisen om dess sekvens, struktur, ursprung, biologisk roll och experimentella sammanhang.

Varning

Artikelns syfte är endast utbildningsrelaterat och vetenskapligt informativt. Den förklarar peptidkemi, metoder för klassificering, biologiska roller samt exempel som härrör från publicerade studier. Den utgör inte medicinsk rådgivning, diagnostisk vägledning, rekommendationer om behandling, information om dosering, råd om produktval eller rekommendationer om användning av någon peptid eller produkt som innehåller peptider. Den biologiska aktivitet som observeras i biokemiska, cellbaserade, växtbaserade, djurbaserade eller andra experimentella modeller bör inte automatiskt tolkas som bevis för säkerhet, effekt eller klinisk nytta för människor. Det finns ingen automatisk sammanfattning av varje särskilt peptid, och bevisen för varje peptid bör bedömas med hänsyn till den undersökta substansen, det experimentella modellsystemet, det mätbara resultatet och kvaliteten på tillgängliga studier.

Referenser

[1] Kreymann, B., Williams, G., Ghatei, M. A., & Bloom, S. R. (1987). Glucagon-like peptide-1 7-36: En fysiologisk incretin hos människa. The Lancet, 2(8571), 1300–1304. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(87)91194-9.

[2] Saether, O., Craik, D. J., Campbell, I. D., Sletten, K., Juul, J., & Norman, D. G. (1995). Utlärning av den primära och tredimensionella strukturen hos det uterotontiska polypeptidet kalata B1. Biokemi, 34(13), 4147–4158. https://doi.org/10.1021/bi00013a002.

[3] Iwai, K., Hasegawa, T., Taguchi, Y., Morimatsu, F., Sato, K., Nakamura, Y., Higashi, A., Kido, Y., Nakabo, Y., & Ohtsuki, K. (2005). Identifiering av matavledda kollagenpeptider i mänskligt blod efter oral intagning av gelatinhydrolysat. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(16), 6531–6536. https://doi.org/10.1021/jf050206p.

[4] Stachelhaus, T., Mootz, H. D., Bergendahl, V., & Marahiel, M. A. (1998). Peptidbindningstillverkning vid nonribosomal peptidbiosyntes. Katalytisk roll för kondensationsdomänen. Journal of Biological Chemistry, 273(35), 22773–22781. https://doi.org/10.1074/jbc.273.35.22773.

[5] Mierke, D. F., Durr, H., Kessler, H., & Jung, G. (1992). Neuropeptid Y. Optimerad fastfasysyntes och konformationsanalys i trifluoretanol. European Journal of Biochemistry, 206(1), 39–48. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1992.tb16899.x.

[6] Meindl, T., Boller, T., & Felix, G. (1998). Växtens sårhormonsystem binder sig till sin receptor genom den N-terminala delen, men behöver den C-terminala delen för att aktivera den. The Plant Cell, 10(9), 1561–1570. https://doi.org/10.1105/tpc.10.9.1561.

[7] Xhindoli, D., Morgera, F., Zinth, U., Rizzo, R., Pacor, S., & Tossi, A. (2015). Nya aspekter av strukturen och verkningsmekanismen för det humana kathelicidinet LL-37 avslöjas av den inre proben p-cyanophenylalanine. Biokemisk tidskrift, 465(3), 443–457. https://doi.org/10.1042/BJ20141016.

[8] Linde, S., Welinder, B. S., & Nielsen, J. H. (1993). Analys av proinsulin och dess omvandlingsprodukter genom omvänd fas högpresterande flytande kromatografi. Journal of Chromatography, 614(2), 185–204. https://doi.org/10.1016/0378-4347(93)80309-r.

[9] Davidson, H. W., & Hutton, J. C. (1987). Insulinsekretoriska granulerna carboxypeptidase H. Reningsprocessen och bevisningen på att de är involverade i proinsulinets bearbetning. Biokemisk tidskrift, 245(2), 575–582. https://doi.org/10.1042/bj2450575.

[10] Cabral, C. B., Bullock, K. H., Bischoff, D. J., Tompkins, R. G., Yu, Y. M., & Kelleher, J. K. (2008). Estimering av glutationsyntesen med deutererad vatten: En modell för peptidbiosyntes. Analytisk biokemi, 379(1), 40–44. https://doi.org/10.1016/j.ab.2008.04.042.

[11] Lau, J. L., & Dunn, M. K. (2018). Therapeutiska peptider: Historiska perspektiv, aktuella utvecklingstendenser och framtida riktningar. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 26(10), 2700–2707. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2017.06.052.

BioEvidenceHub
Översikt över sekretess

Denna webbplats använder cookies så att vi kan ge dig en så bra användarupplevelse som möjligt. Cookie-information lagras i din webbläsare och utför funktioner som att känna igen dig när du återvänder till vår webbplats och hjälpa vårt team att förstå vilka delar av webbplatsen du tycker är mest intressanta och användbara.