Peptidi

Peptidit ovat polyamideja, jotka koostuvat kahdesta tai enintään noin 50:stä kovalenttisesti toisiinsa peptidi- tai isopeptidisidoksin yhtyneestä aminohaposta.

Peptidit ovat rakenteeltaan "pieniä proteiineja", jotka muodostavat laajan molekyyliluokan. Niitä on luonnossa paljon ja ne ovat toiminnaltaan moninaisia. Niitä ovat muun muassa insuliini (hormoni), endorfiinit (välittäjäaineita), glutationi (antioksidantti), basitrasiini (antibiootti), alfabungarotoksiini (myrkky).

Jos peptidissä on yli 50 aminohappoa, kutsutaan peptidiä usein peptidin sijaan proteiiniksi. Raja peptidin ja proteiinin välillä ei silti ole tarkka. IUPAC:n mukaan proteiineja alkavat olemaan viimeistään sellaiset peptidit, joiden massa on yli 10 000 u eli niissä on likimain vähintään 100 aminohappoa. Koon lisäksi yksi eroista peptidien ja proteiinien välillä on se, että proteiinit muodostavat monimutkaisia kolmiulotteisia rakenteita, kuten tertiäärisiä rakenteita. Tosin joillain peptideillä on myös korkeatasoisia kolmiulotteisia rakenteita, jotka ovat proteiinien rakenteita alkeellisempia. 

IUPAC:n määritelmä sallii monenlaisten polyamidien luokittelun peptideiksi. Määritelmän mukaan peptidit voivat olla muun muassa rengasmaisia eli syklisiä, haarautuneita, niissä voi olla isopeptidisidoksia, beeta-aminohappoja ja harvinaisen sivuketjun omaavia aminohappoja kuten diaminopimeliinihappoja.

Peptidillä tarkoitetaan kuitenkin usein haarautumattomia polyamideja, jotka sisältävät vain alfa-aminohappoja. Nämä aminohapot ovat yhtyneet avonaiseksi ketjuksi tavallisin peptidisidoksin. Lisäksi peptideissä on usein vain yleisimpiä aminohappoja, joita on 20 erilaista.

Peptidissä olevia aminohappoja kutsutaan tähteiksi (esimerkiksi glysiinitähde). Nimi johtuu siitä että aminohapot eivät ole kokonaisia. Kahden aminohapon yhtyessä peptidi- tai isopeptidisidoksin irtoaa niistä reaktiossa vesimolekyyli. Jäljelle jäävät aminohapot ovat siis "tähteitä".

Myös peptidiketjun päissä olevia aminohappoja kusutaan tähteiksi. Lisäksi amino- tai N-terminaaliksi kutsutaan sitä päätä ketjusta, jossa aminohapon amiiniryhmä ei ole sitoutuneena toiseen aminohappoon. Vastaavaa karboksyylihappopäätä kutsutaan karboksi- tai C-terminaaliksi. Termit voivat olla ongelmallisia haarautuneissa peptideissä.

Luokittelu

IUPAC peptidit
Nämä ovat IUPAC:n sanan "peptidi" määritelmän mukaisia peptidejä sen lisäksi että osa voidaan jakaa edelleen omiin ryhmiinsä. Jako voidaan tehdä:
pituuden mukaan
Peptidin aminohappojen lukumäärä voidaan ilmoittaa IUPAC:in numeroetuliitteitä di (2), tri, tetra, penta, heksa, hepta, okta, nona, deka (10) jne. käyttäen. Siten 3 aminohappoa sisältävä peptidi on tripeptidi.
Jos peptidissä on yli 2 ja alle 10–20 aminohappoa, voidaan sitä kutsua oligopeptidiksi. Jos määrä on yli 20, voidaan sitä kutsua polypeptidiksi. Jos ketjussa on yli 50 aminohappoa, voidaan peptidiä kutsua proteiiniksi. Rajaukset eivät ole tarkkoja.
rakenteen mukaan
Beetapeptidi on vain beeta-aminohapoista koostuva peptidi. On myös gamma- delta- jne. peptidejä.
Syklinen peptidi eli syklopeptidi muodostaa itsensä sulkevan renkaan tai renkaita. Siklosporiini on syklopeptidi.
Haarautuneissa peptideissä on peptidihaaroja. Kaikki peptidit eivät siis ole ketjumaisia.
sidosten mukaan
Isopeptidi sisältää vain isopeptidisidoksia. Nämä sidokset mahdollistavat peptidin haarautumisen

Peptidien johdannaiset
Nämä eivät ole täysin IUPAC:n sanan "peptidi" määritelmän mukaisia peptidejä.
Muitakin molekyylejä kuin vain aminohappoja sisältävän peptidin nimitys riippuu liittyneistä molekyyleistä. Esimerkiksi peptidi, jossa on kiinni hiilihydraatteja, on glykopeptidi.
Depsipeptidien rakenteissa yksi tai useampi esterisidos ( -C(O)OR- ) aminohappojen välillä peptidisidosten tai isopeptidisidosten ( -C(O)NHR- ) sijaan. Esterisidokset on muodostanut hydroksihappo tai jokin aminohappo, jossa on amiiniryhmän lisäksi myös hydroksyyliryhmä.

Muut
Nämä ovat tai eivät ole tapauskohtaisesti IUPAC:n sanan "peptidi" määritelmän mukaisia peptidejä. Jako voidaan tehdä:
muodostumisen mukaan
Ribosomaaliset peptidit muodostuvat ribosomeissa mRNA:n translaatiossa. Esimerkkejä ovat amatoksiinit, falloidiini ja konotoksiinit.
Ei-ribosomaaliset peptidit eivät muodostu ribosomeissa. Näitä tuottavien entsyymien yleisnimi on ei-ribosomaaliset peptidisyntetaasit (eng. nonribosomal peptide synthetases, NRPS). Ei-ribosomaalisille peptideille ei siten ole geenejä, mutta niiden NRPS:ille on. Glutationi on tällainen peptidi. Sen valmistavat omat entsyyminsä ribosomien sijaan. Muita esimerkkejä ovat sirolimuusi, siklosporiini ja daktinomysiini.
toiminnan mukaan
Neuropeptidit ovat hermosolujen viestintään osallistuvia peptidejä tai peptidien kaltaisia aineita.

Nimeäminen
Tavalliset peptidit eli peptidisidoksin yhtyneitä alfa-aminohappoja avonaisessa ketjussa sisältävät peptidit nimetään niiden N-terminaalista lukien. C-terminaalin viimeinen tähde nimetään tavallista aminohapon nimeä käyttäen. Tähteiden nimissä käytetään -yyli päätettä ilman joidenkin aminohappojen kuten asparagiinihapon -happo -päätettä (tähteiden nimistä on luettelo alla). Siten tripeptidin, jonka N-terminaali alkaa valiinista, keskellä on glysiini ja C-terminaalissa on alaniini, on nimeltään valyyliglysyylialaniini.

Rakenne voidaan merkitä systemaattisesti myös aminohappojen kolme- tai yksikirjaimisia symboleita käyttäen. Symbolit kirjoitetaan N-terminaalista alkaen vasemmalta oikealle. Edeltävä esimerkki on siten Val-Gly-Ala tai VGA.

Kunkin tähteen kolmiulotteinen konfiguraatio laitetaan kunkin tähteen nimen eteen. Esimerkiksi L-alanyyli-D-leusiini ja glysyyli-S-alaniini.

Katso myös
Proteiinisynteesi
Proteiinin rakenne
Translaatio (biologia)

Lähteet

Aiheesta muualla

http://www.sbcs.qmul.ac.uk/iupac/AminoAcid/ - kattava ohje peptidien nimeämiseen IUPAC:n sääntöjen mukaisesti. 

Proteiinit
Peptidit
Amidit
Seulonnan keskeiset artikkelit