Пептиды
Пепти́ды, органические вещества, содержащие в своём составе остатки аминокислот, соединённые амидной (пептидной) связью (–CO–NH–); играют важную роль в жизнедеятельности всех организмов. Как правило, они являются естественными продуктами ферментативного расщепления соответствующих белков. Поэтому большинство природных пептидов построены из тех же α-аминокислот, что и белки, и с точки зрения химической структуры представляют собой их фрагменты. Ряд природных пептидов образуются прямым ферментативным синтезом из аминокислот и других исходных компонентов (например, трипептид глутатион, дипептид карнозин, а в клетках актиномицетов – разнообразные пептидные антибиотики).
В зависимости от числа входящих в пептид аминокислотных остатков различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т. д. Пептиды, включающие до 10 остатков аминокислот, называются олигопептидами, более 10 – полипептидами. Границей, отделяющей пептиды от белков, условно принят размер в 50 аминокислотных остатков, хотя в ряде публикаций, описывающих фрагментацию белков, она смещается в сторону бо́льших масс (вплоть до 200 остатков). Пептиды могут иметь линейную или циклическую структуру. Помимо белковых L-α-аминокислот, в пептидную цепь природных пептидов могут включаться остатки β-, D-аминокислот и N-метилированных аминокислот. Пептиды, содержащие в цепи остатки гидроксикислот, называются депсипептидами. В некоторых случаях природные пептиды содержат в своём составе окрашенные хромофорные группы или углеводные компоненты.
Пептиды являются универсальными биорегуляторами, принимающими участие во множестве биохимических процессов у растений и животных. К их числу прежде всего относятся гормоны, секретируемые железами внутренней секреции, специализированными клетками или их скоплениями (среди них – окситоцин, вазопрессин, глюкагон, гастрин, секретин, рилизинг-гормоны и многие другие). Нейропептиды регулируют деятельность центральной нервной системы. Огромное число пептидов, образующихся в тканях эукариот, участвует в поддержании гомеостаза. Чрезвычайно богатым источником высокоактивных пептидов служат яды моллюсков, членистоногих (пауков, пчёл, ос, скорпионов), змей, грибов (в том числе бледной поганки). Пептиды – важный компонент системы врождённого иммунитета растений и животных. Прокариоты, в частности актиномицеты, являются богатым источником пептидов с антибактериальным и антигрибковым действием.
Разработаны методы химического синтеза пептидов (принципиально возможен синтез любого природного пептида или его аналога с заданной структурой). Общее число аналогов, получаемых в целях изучения взаимосвязи химической структуры и биологических функций пептидов, постоянно растёт. Синтетические пептиды – фрагменты белков, применяются в качестве антигенов и вакцин. Десятки пептидных препаратов используются для лечения широкого спектра заболеваний нервной, иммунной и эндокринной систем человека. Активно ведутся исследования пептидов с целью их использования в качестве обладающих специфическим вкусом пищевых добавок. Дипептид аспартам уже нашёл широкое применение как низкокалорийный подсластитель: он в 200 раз слаще сахарозы.