peptider

Peptidbinding
Aminosyrene glysin og alanin bindes sammen. Bindingen mellom to aminosyrer kalles en peptidbinding. I reaksjonen som danner en peptidbinding frigjøres ett vannmolekyl (H2O). Bokstavene i figuren er kjemiske symboler for atomer av grunnstoffene karbon (C), hydrogen (H), oksygen (O) og nitrogen (N).
Peptidbinding
Av /Store norske leksikon.
Lisens: Begrenset gjenbruk

Peptider er kjeder av aminosyrer som er bundet sammen gjennom peptidbindinger. Peptider kan bestå av 2–200 aminosyrer. Peptider finnes i alle levende organismer og har viktige oppgaver i cellen. Insulin er et eksempel på et hormon som består av to peptider bundet til hverandre.

Faktaboks

Uttale
peptˈid
Etymologi
av gresk peptein, ‘koke, fordøye’

De aller fleste peptider lages på ribosomer i cellens cytoplasma gjennom den siste delen av proteinsyntesen, som kalles translasjon. Noen få mikroorganismer kan lage peptider kun ved hjelp av enzymer. Proteiner som brytes ned til peptider er en viktig kilde til peptider.

Oligo- og polypeptider

Peptider deles inn i oligopeptider og polypeptider basert på antall aminosyrer de består av. Det er ikke et enhetlig skille mellom oligopeptid og polypeptid, men vanligvis sier man at oligopeptider består av 2–20 og polypeptider består av 20–200 aminosyrer. Når antallet aminosyrer overstiger 50, kalles peptidet ofte for protein. Et protein kan bestå av ett eller flere polypeptider.

Peptidene kan ha navn basert på hvor mange aminosyrer de består av eller hvilken funksjon de har. Et peptid bestående av for eksempel to, tre eller fire aminosyrer kalles henholdsvis dipeptid, tripeptid og tetrapeptid etter de greske forstavelsene di-, tri- og tetra-. Nevropeptider og hormonpeptider er eksempler på peptider som har navn etter peptidets funksjon.

Dannelse av peptider

Generell aminosyrestruktur
Aminosyrene deler en grunnleggende struktur. De har en aminogruppe og en syregruppe, i tillegg til en variabel atomgruppe. De to førstnevnte kan danne peptidbindinger og dermed danne lange kjeder av aminosyrer. Den variable gruppen kan ha mange ulike egenskaper.

Peptider lages på ribosomer i cellenes cytoplasma, mens noen få mikroorganismer kan lage peptider kun ved hjelp av enzymer.

Peptider laget gjennom translasjon

Proteinsyntese

Translasjon. I første del av translasjonen (initiering) kobles en mRNA-tråd til et ribosom med en tRNA med startkodon. I andre del (elongeringen) fester det seg nye tRNA på ribosomet, bak det første tRNA-et. Hver tRNA har med seg én aminosyre. Aminosyrene kobles sammen ved hjelp av peptidbindinger. Til slutt kommer det et tRNA med et stoppkodon uten aminosyre. Det er et signal om at aminosyrekjeden eller peptidkjeden er ferdig.

Proteinsyntese
Proteinfolding
Proteinfolding kan deles inn i fire deler. Primærstrukturen er i hovedsak rekkefølgen på aminosyrene. Sekundærstrukturen består av alfa-helikser og beta-plater. Tertiærstrukturen er hvordan aminosyrekjeden med sekundærstrukturer foldes. Kvartærstrukturen er hvordan ulike peptidkjeder går sammen for å lage ett protein.

Peptider blir laget gjennom translasjon, som er det siste steget i proteinsyntesen. Translasjon foregår på ribosomene i cellens cytoplasma og derfor kalles disse peptidene ofte for ribosomale peptider.

I den første delen av proteinsyntesen, som kalles transkripsjon, dannes det et mRNA av et gen som koder for et protein. mRNA-et brukes som oppskrift for peptid eller protein i cellen. I andre del av proteinsyntesen, som kalles translasjon, fester mRNA-et seg til et ribosom i cellenes cytoplasma. tRNA leser av den genetiske koden på mRNA-et og binder aminosyrer sammen i en kjede som danner et peptid. Aminosyrene hektes sammen med peptidbånd, der karboksylgruppen på den ene aminosyren er bundet til aminogruppen på den neste aminosyren.

Et ferdig laget peptid har vanligvis form som en rett kjede med aminosyrer, men det kan også være formet som en sirkel. For at peptidet skal bli biologisk aktivt, må aminosyrekjeden foldes til spesifikke strukturer. To eller flere slike foldede polypeptider danner proteiner med tredimensjonal struktur. Strukturene holdes stabile av kjemiske bindinger. De fire ulike nivåene av hvordan peptider og proteiner formes, kalles for primær-, sekundær-, tertiær- og kvartærstruktur. Dette kalles overordnet for proteinfolding. Den rette kjeden med aminosyrer er peptidet sin primærstruktur, mens den foldede tredimensjonale strukturen kalles tertiær- og kvartærstruktur.

Peptider laget av enzymer

Noen mikroorganismer kan lage peptider uten bruk av ribosomer, men ved hjelp av enzymer. Disse peptidene kalles ikke-ribosomale peptider eller bioaktive peptider. Noen av dem har egenskaper som kan fremme menneskers helse.

De ikke-ribosomale peptidene lages i cellens cytoplasma av ett eller flere enzymer. Enzymene kalles for ikke-ribosomale peptidsyntetaser og hekter aminosyrene sammen i rett rekkefølge.

Peptider som nedbrytningsprodukt

Proteiner som inntas gjennom kosten kan brytes ned til peptider ved hjelp av enzymer i fordøyelseskanalen. Proteinene blir til peptider og aminosyrer som kan tas opp gjennom tarmveggen. Aminosyrene kan bli brukt til å bygge nye peptider og proteiner gjennom proteinsyntesen, og både aminosyrene og peptidene kan bli brukt i metabolske prosesser i cellen.

Ulike peptider og deres funksjon

Peptider har viktige funksjoner i alle levende organismer. Hvilke peptider som er i de ulike organismene varierer, og noen peptider finnes det varianter av i nesten alle organismer, mens andre peptider er unike for den enkelte. Nedenfor beskrives noen viktige typer peptider.

Antimikrobielle peptider

Antimikrobielle peptider (ofte forkortet AMP) finnes i mange organismer, som mennesker, dyr, planter og insekter. De fungerer som et forsvar mot mikroorganismer og har flere ulike metoder å hindre vekst på. Én metode er å lage hull i cellemembranen til bakterier, mens en annen er å hindre oppbyggingen av bakteriens cellemembran.

Hos mennesker er antimikrobielle peptider en viktig del av kroppens immunforsvar og beskytter mot invaderende mikroorganismer som bakterier, sopp og virus. Defensin er et antimikrobielt peptid som finnes i mange ulike organismer. I mennesker finnes det seks ulike typer defensiner og de varierer i lengde fra 25 til 42 aminosyrer.

Peptider som signalmolekyler

Hormonpeptider, nevropeptider og peptidvekstfaktorer er signalpeptider som finnes i mennesker og andre virveldyr. Signalmolekylene overfører informasjon mellom celler ved å binde seg til reseptorer utenpå cellene. Cellen får da signal om hvilke biokjemiske prosesser som skal starte eller stoppe. De biokjemiske prosessene som starter i cellen kalles signaltransduksjon.

Oksytocin, glukagon, insulin og vasopressin er viktige peptidhormoner i mennesker. Insulin er et blodsukkersenkende peptidhormon som dannes i bukspyttkjertelen. Det består av to polypeptider med en lengde på henholdsvis 21 og 30 aminosyrer. De to polypeptidene er bundet sammen av disulfidbroer.

Opioide peptider

Opioide peptider binder seg til opioidreseptorer og finnes hos virveldyr. Endorfin er et opioid peptid som produseres i hypothalamus og hypofysen i hjernen og reduserer opplevelsen av smerte. I mennesker finnes det flere varianter av endorfiner, og de varierer i lengde fra 16 til 31 aminosyrer.

Bioaktive peptider

BNP
ProBNP er et peptid som består av 108 aminosyrer. Det kan spaltes til det aktive hormonet BNP (32 aminosyrer) og et inaktivt peptid kalt N-terminal-proBNP (forkortet NT-proBNP) som består av 76 aminosyrer.
BNP
Lisens: CC BY SA 3.0

Bioaktive peptider er peptider som har en positiv effekt på menneskers helse. De kan for eksempel påvirke kroppens immunforsvar, fordøyelse og sirkulasjonssystem.

De bioaktive peptidene blir enten laget i celler i kroppen eller de kan inntas gjennom kosten. Matvarer som inneholder bioaktive peptider er melkeprodukter, kjøtt og egg, og plantebaserte produkter som soya, mais, ris og hvete. Bioaktive peptider kan fremstilles på laboratorium for å lage blant annet medisiner, kosmetikk og kosttilskudd.

Noen mikroorganismer, som bakterier, alger og virvelløse sjødyr, kan produsere bioaktive peptider ved hjelp av enzymer som kalles ikke-ribosomale peptidsyntetaser. Mange forskere forsøker å å finne nye bioaktive peptider, både i næringsmidler og i mikroorganismer. Bioprospektering er navnet på forskningsfeltet der man leter etter bioaktive peptider i mikroorganismer som lever i havet.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg