多肽
氨基酸之間可以通過肽鍵相連,兩個氨基酸相連為二肽,依此類推還有三肽、四肽……
如果相連的氨基酸少於十個則被稱為寡肽(小分子肽),超過十個就是多肽了,而超過五十個就被稱為蛋白質了。
氨基酸通過肽鍵(-CO-NH-)相連而形成的化合物稱為肽(peptide)。
由兩個氨基酸縮合成的肽稱為二肽,三個氨基酸縮合成三肽,以此類推。
一般由十個以下的氨基酸縮合成的肽統稱為寡肽,由十個以上氨基酸形成的肽被稱為多肽(polypeptide)或多肽鏈。
氨基酸在形成肽鏈後,氨基酸的部分基團已參加肽鍵的形成,已經不是完整的氨基酸,稱為氨基酸殘基。
肽鍵連接各氨基酸殘基形成肽鏈的長鏈骨架,即…Cα-CO-NH-Cα…結構稱為多肽主鏈。各氨基酸側鏈基團稱為多肽側鏈。
每個肽分子都有一個游離的α-NH2末端(稱氨基末端或N端)和一個游離α-COOH末端(稱羧基末端或C端)。
每條多肽鏈中氨基酸順序編號從N端開始。書寫某多肽的簡式時,—般將N端書寫在左側端。
多肽是人體自身存在而且必需的活性物質,是人體的重要組成物質、營養物質,它廣泛分佈於人體各處,
特別是大腦裡,對幾乎所有的細胞都有調節作用。
人體缺失了多肽,免疫系統、各功能系統就會發生紊亂,就會出現各種慢性病。
多肽與氨基酸的區別與聯繫:
從結構上講,氨基酸是組成多肽的基本單位,多肽的分子一般比氨基酸分子大。
從吸收上講,人體吸收蛋白質主要是以多肽的形式吸收,而不是以氨基酸的形式吸收,且多肽吸收時有十大特點。
從合成蛋白質上講,多肽在人體內合成蛋白質比氨基酸高。
從數量上講,人體內氨基酸只有20種,而肽不知有多少種。
從功能上講,氨基酸的功能屈指可數,而多肽的功能成千上萬。
多肽與蛋白質的區別與聯繫:
從結構上講,多肽的分子量小、肽鍵的數目少、肽鏈短;蛋白質的分子量大、肽鍵的數目多、肽鏈長、有立體結構。
從功能上講,蛋白質的生理功能主要由肽來完成,即“肽是生命的統帥,生命是肽的反應體系”。
從營養上講,多肽的營養優於蛋白質,蛋白質主要分解成肽才能吸收。
多肽是一種功能性蛋白質,食用後不但不會引起營養過剩,而且還可以調節人體的營養平衡。
多肽 -
溶解性
大多數肽的首選溶劑是超純抽氣水。稀乙酸或氨水分別對於鹼性或酸性多肽的溶解很重要。
這些方法不溶的多肽,需要DMF、尿素、guanidiniam chloride或acetonitrnle來溶解,這些溶劑可能某些實驗有副作用。
所以我們建議設計多肽時要多加注意。殘基Ala,
Cys , Ile, Leu, Met, Phe和Val將全增加多肽的溶解難度。
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對人體的影響
主要控制人體的生長、發育、免疫調節和新陳代謝,它在人體處於一種平衡狀態,
若活性肽減少後,人體的機能發生重要變化,對於兒童來說,他的生長、發育變得緩慢,甚至停止,
長久下去就形成了侏儒,對成年人或老年人,缺少活性肽後,自身的免疫力就會下降,
新陳代謝紊亂,內分泌失調,引起各種疾病的產生。
如失眠、身體消瘦或浮腫。由於活性肽還作用於神經系統,因此人體就會變得動作遲緩,
頭腦不再聰慧,更主要的是活性肽減少,直接引起人身體各部位逐漸出現全面衰老,引發各種疾病.
多肽 -
合成介紹
多肽合成是一個重複添加氨基酸的過程,合成一般從C端(羧基端)向
N端(氨基端)合成。
過去的多肽合成是在溶液中進行的。現在多採用固相 合成法從而大大的減輕了每步產品提純的難度。
為了防止副反應的發生,合
成柱和添加的氨基酸的側鏈都是被保護的。羧基端是游離的,並且在反應之前必須活化。
化學合成方法有兩種,即Fmoc和tBoc。由於Fmoc比tBoc存在很
多優勢,現在大多採用Fmoc法合成。
具體合成由下列幾個迴圈組成:
一、去保護:Fmoc保護的柱子和單體必須用一種鹼性溶劑(piperidine)去
除氨基的保護基團。
二、啟動和交聯:下一個氨基酸的羧基被一種啟動劑所啟動。啟動的單體 與游離的氨基反應交聯,形成肽鍵。
在此步驟使用大量的超濃度試劑驅使反 應完成。迴圈:這兩步反應反復迴圈直到合成完成。
洗脫和脫保護:多肽從柱上洗脫下來,其保護基團被一種脫保護劑(TFAl) 洗脫和脫保護。
·抗腫瘤多肽
腫瘤的發生是多種原因作用的結果,但最終都要涉及及癌基因的表達調控。
不同的腫瘤產生時所需要的酶等調控因數不同,選擇特異性小肽作小於腫瘤發生時所需的調控因數等,
封閉其活性位點,可防止腫瘤發生。
現在已發現很多腫瘤相關基因及腫瘤產生調控因數,篩選與這些靶點特異結合的多肽,已成為尋找抗癌藥物的新熱點。
美國學者發現了一個小肽(6個氨基酸),它在體內能顯著抑制腺癌的生長,
包括肺、胃及在大腸腺癌為治療這一死亡率很高的惡性腫瘤開闢了一條新路。
瑞士科學家發現另外一個小肽(8個氨基酸),它能進入腫瘤細胞,啟動抗癌基因P53,誘導腫瘤細胞的凋亡。
·抗病毒多肽
病毒感染後一般要經歷吸附(宿主細胞)、穿入、脫殼、核酸複製,轉錄翻譯,包裝等多個階段。
阻止任一過程均可防止病毒複製。最有效的抗病毒藥物應該是作用在病毒吸附及核酸複製兩個階段,
因此篩選抗病毒藥物主要集中在病毒複製的這兩個階段。
病毒通過與宿主細胞上的特異受體結合吸附細胞,依賴其自身的特異蛋白酶進行蛋白加工及核酸複製。
因此可從肽庫內篩選與宿主細胞受體結合的多肽或能與病毒蛋白酶等活性位元點結合的多肽,用於抗病毒的治療。
HCV非結構蛋白3區(NS3)是一個與病毒複製密切相關的蛋白酶,其活性位點已被確定,
並且加拿大、義大利等國家均從肽庫內篩選到一個6肽(DDIVPC)能顯著抑制該酶活性。
同樣已從肽庫內篩選到能與HIV複製必需的逆轉錄酶結合的小肽,及能與HIV外膜蛋白結合防止病毒進入細胞的小肽。
這些部分小肽已進入臨床試驗。
·多肽導向藥物
已知很多毒素(如綠膿桿菌外毒素),細胞因數(如白細胞介素系列)等有較強的腫瘤細胞毒性,
但在人類長期或大量使用量時也可損傷正常細胞。將能和腫瘤細胞特異結合的多肽與這些活性因數進行融合,
則可將這些活性因數特異性地集中在腫瘤部位,可大大降低毒素、細胞因數的使用濃度,降低其副作用。
比如,在很多腫瘤細胞表面存在表皮生長因數的受體,其數量較正常細胞上的數目高幾十倍,甚至上百倍,
將毒素或抗腫瘤細胞因數與表皮生長因數融合,可將這些活性因數特異地聚集到腫瘤細胞,
國內外已有幾家將表皮生長因數與綠膿桿菌外毒素融合表達成功。
同從肽庫內篩選出能與腫瘤抗原特異結合的小肽,也可用於導向藥物,
因其分子量小,比鼠源性的單克隆抗體更適合用於導向藥物。
·細胞因數模擬肽
利用已知細胞因數的受體從肽庫內篩選細胞因數模擬肽,近年成為國內外研究的熱點。
國外已篩選到了人促紅細胞生成素,人促血小板生成素,人生長激素、人神經生長因數及白細胞介素1等多種生長因數的模擬肽,
這些模擬肽的氨基酸序列與其相應的細胞因數的氨基酸序列不同,但具有細胞因數的活性,並且具有分子量小的優點。
這些細胞因數模擬肽正處於臨床前或臨床研究階段。
·抗菌性活性肽
當昆蟲受到外界環境刺激時產生大量的具有抗菌活性的陽離子多肽,已篩選出百餘種抗菌肽,
體內外實驗證實,多個抗菌肽不僅有很強的殺菌能力還能殺死腫瘤細胞。
例如,從蠶體內篩選的抗菌肽D表現了很好的應用前景,並能利用基因工程技術生產。
蛇毒內也存在多種活性多肽,從蛇毒內分離出一個13個氨基酸(INKAIAALAKKLL)小肽,其對G+及G-菌均有極強的殺菌能力。
·用於心血管疾病的多肽
很多植物中藥有降血壓、降血脂、溶血栓等作用,不僅可用作藥物,亦可用作保健食品。
但由於其作用成份不能確定。其應用受到很大限制。
現已發現很多有效成分是小分子多肽,比如中國科學家從大豆內加工分離出的活性多肽,
可通過小腸直接吸收,能防治血栓,高血壓和高血脂,還能延緩變老,提高肌體腫瘤力。
從人參、茶葉、銀杏葉等植物內也分離出很多用於心血管疾病的小肽。
·其它藥用小肽
小肽藥物除在上述幾大方面已取得較大進展外,在其它很多領域也取得一些進展。
比如stiernberg等發現一個合成肽(TP508)肽能促進傷口血管的再生,加速皮膚深度傷口的癒合。
Pfister等發現一個小肽(RTR)4能防止堿損傷角膜內炎症細胞的侵潤,抑制炎症反應。
Carron等證實其篩選的2個合成肽能抑制破骨細胞對骨質的重吸收。
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