Wiązanie peptydowe

ZA Wiązanie peptydowe służy do stworzenia połączenia prowadzącego do powstania tzw. peptydów. Peptydy przejmują w organizmie szeroką gamę ważnych zadań. Peptydy to związki podobne do białek, ale mniejsze. Zwykle zawierają mniej niż 100 aminokwasów. Ponieważ większość peptydów spełnia życiowe zadania w organizmie, przerwanie wiązania peptydowego, które zapobiega tworzeniu się tych ważnych związków białkowych, byłoby bardzo szkodliwe, a nawet zagrażające życiu.

Co to jest wiązanie peptydowe?

W organizmie pojedyncze wiązanie peptydowe łączy grupę karboksylową jednego aminokwasu z grupą aminową atomu węgla α (zwanego także atomem α-C) innego aminokwasu. To wiązanie nazywa się wiązaniem podobnym do amidu.

W postaci czystej transkrypcji w organizmach mogą również rozwijać się związki z pojedynczymi wiązaniami peptydowymi. Jednak w organizmie normalnie powstają łańcuchy polipeptydowe. Proces ten zachodzi w rybosomach.

Przed powstaniem wiązania peptydowego konieczne jest wcześniejsze aktywowanie grup reaktywnych. Dzieje się tak z większością wiązań peptydowych w organizmie człowieka lub innych żywych istot w wyniku działania enzymów.

Funkcja i zadanie

Gdyby nie istniała możliwość wiązania peptydu, ludzie nie byliby zdolni do życia, ponieważ nie można byłoby zbudować peptydów. W ludzkim ciele jest wiele różnych peptydów, które wykonują bardzo różne zadania. W tym miejscu należy wymienić najważniejsze z nich.

Peptydowa kalcytonina reguluje metabolizm wapnia poprzez tarczycę. Endorfiny są również peptydami i mogą być bardzo ważne w pewnych sytuacjach, na przykład w redukcji bólu własnego organizmu.

Insulina wytwarzana w trzustce również należy do peptydów i ma regulować wychwyt glukozy. Peptydowy parathormon jest wytwarzany w gruczole przytarczycznym. Wraz z innym peptydem, kalcytoniną, wymagana jest między innymi do regulacji metabolizmu wapnia, ale spełnia też wiele innych zadań w całym metabolizmie pośrednim.

Do procesów wzrostu i sposobu działania hormonów potrzebne są peptydy, zwane somasostatyną. Do fizycznego, a także umysłowego rozwoju człowieka potrzebne są peptydy opioidowe, które mają w organizmie podobne właściwości do morfiny, ale w tym przypadku nie są szkodliwe, ale niezbędne.

Wszystkie peptydy, które są używane w organizmie człowieka w postaci wazilidatorów lub neuroprzekaźników, są również niezbędne do przeżycia. Jak łatwo zauważyć z tej listy, która zdecydowanie nie zawiera wszystkich peptydów spełniających ważne zadania w ludzkim ciele, całe życie w ludzkim ciele zatrzymałoby się w bardzo krótkim czasie bez płynnego i niezakłóconego procesu wiązania peptydów.

Nawet minimalne zakłócenia w poszczególnych obszarach mogą mieć tragiczne konsekwencje. Jednak peptydy są również coraz częściej stosowane w leczeniu wielu chorób. Obejmuje to terapię przeciwnowotworową, ale także leczenie cukrzycy czy otyłości.

Istnieją również peptydy, które mogą zastąpić antybiotyki, na przykład w przypadku nadwrażliwości na antybiotyki. Nawet przy sztucznej syntezie peptydów używanej do produkcji tych leków ważne jest, aby wiązanie peptydowe wymagane do tego działało prawidłowo.

Choroby i dolegliwości

Poważnym stanem związanym z zerwaniem wiązania peptydowego jest cukrzyca. W takim przypadku trzustka nie wytwarza wystarczającej ilości własnej insuliny. Transport glukozy nie może wtedy przebiegać prawidłowo, a cały metabolizm węglowodanów zostaje zakłócony. Jeśli zaburzenie stanie się na tyle poważne, że spowoduje kwasicę mleczanową, może być śmiertelne. Podczas wytwarzania insuliny do leczenia tego stanu, wiązanie peptydowe jest ważne w laboratorium.

Jeśli dochodzi do zakłócenia tworzenia kalcytoniny i / lub parathormonu w organizmie, prowadzi to do zakłócenia całego metabolizmu wapnia. Nie tylko szkielet byłby uszkodzony i kruchy. Cały metabolizm komórkowy może również zostać zatrzymany, ponieważ regularny napływ wapnia do komórek ludzkich jest niezbędny do przeżycia.

Zakłócenie tworzenia się neuroprzekaźnika acetylocholiny, która pełni istotną funkcję w ośrodkowym układzie nerwowym, może bardzo szybko doprowadzić do śmierci. Niektóre trucizny atakują ten neuroprzekaźnik. Obejmuje to jad węża. Wiele trucizn atakuje również kanały wapniowe i w ten sposób zapobiega rozwijaniu ich działania przez odpowiednie peptydy.

Ciepło, wpływ metali ciężkich w organizmie, promieniowanie radioaktywne, takie jak działanie niektórych soli lub zbyt wysokie stężenie alkoholu, również mogą uniemożliwić prawidłowe tworzenie się peptydów i związane z nimi wiązania peptydowe. Wiele niebezpiecznych substancji ogólnie klasyfikowanych jako leki zakłóca działanie neuroprzekaźników, a tym samym tworzenie, w tym wiązanie peptydowe, tych peptydów, które są niezbędne do przeżycia.

W badaniach nad schizofrenią trwają obecnie dyskusje, czy zaburzenie związane z glutaminianem neuroprzekaźnika odgrywa jakąś rolę. Również w tym przypadku możliwe jest, że struktura tego ważnego peptydu i jego wiązanie peptydowe nie przebiegają prawidłowo.