Peptide
Content
Peptidele naturale . Peptidele de sinteza .
Se numesc peptide combinatiile cu structurã amidicã rezultate din douã sau mai
multe molecule de amino-acizi, prin eliminare de apã.
Se disting, ca si în clasa hidratilor de carbon,
dipeptide, tripeptide etc. Se
considerã, în mod conventional, polipeptide compusii cu greutate molecularã mai
micã de 10000 si proteine cei cu greutate molecularã mai mare.
Numele de peptide se trage de la peptone, fragmentele ce se formeazã la hidroliza
partialã a proteinelor naturale, recunoscute mai târziu ca peptide.
I. Sinteze de peptide.
Primele sinteze de peptide au fost realizate de E. Fisher, în scopul confirmãrii
structurii poliamidice propusã de el pentru acesti compusi si pentru proteine.
Peptidele sintetice au servit apoi ca modele simple pentru studiul conformatiei
catenelor proteinelor.
Sinteza peptidelor poate fi chimica sau enzimatica.
Sinteza chimica se bazeaza pe activarea prealabila a gruparilor carboxil sau
amino. Azi se foloseste sinteza pe suport de polimer din aminoacizi. Cu ajutorul
enzimelor proteolitice (pepsina, tripsina, chimotripsina) se realizeaza sinteza unor
secvente polipeptidice cu pH=4-8 si este mult diferit de pH-ul de hidroliza
(pH=1- Pentru sinteza pot fi utilizate amestecuri de aminoacizi sau peptide cu
catene variabile ca lungime. Prin aceasta metoda, numita reactia plasteinei, se
obtine insulina si angiotensina.
1.Primele metode sintetice. O sintezã posibilã constã în protejarea grupei amino, a
unui amino-acid, prin acilare cu cloroformiat de etil, esterificare si condensare cu
o moleculã de ester al unui amino-acid.
La încercarea de a îndepãrta grupa N-carbetoxil, prin hidrolizã, se rupe însã, de
obicei, si legãtura peptidicã, asa cã nu se poate obtine dipeptida.
2.Protejarea grupei NH2 prin carbobenzoxilare. Constã în acilarea aminoacidului cu cloroformiat de benzil; produsul astfel obtinut se transformã apoi în
clorura acidã, în azidã sau în alt derivat capabil sã reactioneze cu grupa NH2 din
esterul unui amino-acid. Noutatea rezidã în aceea cã eliminarea grupei protectoare
se poate face prin hidrogenare cataliticã în prezenta de paladiu (Cbz =
C6H5CH2CO).
Protejarea grupei NH2 permite, pe de o parte, obtinerea clorurii acide, pe de altã
parte împiedicã reactia dintre clorura acidã si gruparea NH2 din acelasi aminoacid.
3.Protejarea grupei NH2 prin ftalilare .Se bazeazã pe observatia cã grupa ftalil se
eliminã foarte usor prin tratare cu hidrate de hidrazinã. Prin acesta restul ftalil
trece în ftalhidrazidã.
Ca si metoda carbobenzoxilãrii, metoda aceasta nu provoacã racemizarea aminoacizilor.
4.Sinteze de peptide prin carbodiimidã. La tratarea unui acid carboxilic (aminoacid sau peptidã cu grupa NH2 protejatã; notat mai jos cu R-COOH) cu o animã
primarã (sau amino-acid), în prezenþa diciclohexil-cianamidei simetrice, se
formeazã o amidã (sau o peptidã) ºi diciclohexil-uree.
Intermediar are loc adiþia carboxilului la carbodiimidã, urmatã de atacul nucleofil
al aminei asupra esterului format.
Activarea grupei carboxil si acilarea grupei NH2 se fac într-o singurã etapã, fãrã
izolarea intermediarului activat.
5.Sinteza peptidelor în faza solidã. O metodã ingenioasã constã în a lega de
primul amino-acid al atenei polipeptidice, a cãrei sintezã se urmãreste, un polimer
solid (P) clorometilat în prealabil. Se continuã prin lungirea catenei cu câte un
amino-acid, folosind de exemplu metoda carbodiimidei, iar la sfârsit se
îndepãrteazã polimerul inert prin tratare cu HBr în acid trifluoracetic.
Avantajul metodei constã în faptul cã peptida intermediarã atasatã de polimer este
insolubilã si poate fi usor izolatã prin simplã filtrare si spãlare. Se evitã izolarea si
purificarea, dupã adãugarea unui
amino-acid, care intervin în metodele
precedente.
6.Sinteze de poliamino-acizi (polipeptide formate dintr-un singur aminoacid)
a) Esterii amino-acizilor suferã policondensare când sunt pãstrati mai multã
vreme, la temperatura camerei, transformându-se în polipeptide.
b) Anhidro-N-carboxi-amino-acizii se policondenseazã, sub acþiunea unor
urme de apã, eliminând bioxid de carbon.
Polipeptidele de acest fel, formate dintr-un singur amino-acid, ca poliglicina, au
fost de mare folos în cercetãrile priind structurile complexe ale proteinelor.
Proprietãti.
Cele mai multe peptide sunt usor solubile în apã, chiar cele compuse din amino-acizi
greu solubili; în alcool absolut, peptidele sunt insolubile. Cu acizii si cu bazele
formeazã sãruri solubile, întocmai ca amino-acizii.
Peptidele aratã unele proprietãti ale proteinelor. Cele compuse din mai mult de trei
sau patru amino-acizi dau reactia biureticã. Unele dintre ele se precipitã din solutie,
prin adãugarea de electroliti, si se redizolvã dupã îndepãrtarea lor.
Peptidele se hidrolizeazã, prin încãlzire cu acizii, întocmai ca proteinele, trecând în
amino-acizi. Deosebit de interesant este însã faptul cã peptidele compuse din aminoacizii optic activi naturali pot fi hidrolizate si cu ajutorul enzimelor proteolitice
(peptidaze). Proteinele au însã si proprietãti care lipsesc peptidelor.
Peptide din proteine.
Unele peptide apar ca compusi intermediari la hidroliza proteinelor cu acizi sau
enzime, de exemplu: glicil-L-alanina, glicil-L-tirosina si L-alanil-glicina din fibroina
mãtãsii; glicil-L-leucina si L-alanil-L-leucina din elastinã, apoi L-profil-Lfenilalanina din gliadinã. Izolarea peptidelor de acest fel serveste la stabilirea
structurii proteinelor din care provin.
II .Peptide naturale.
Peptidele naturale sunt sintetizate de catre plante, animale si microorganisme si ele
indeplinesc in organismele vii si celule cele mai variate roluri:
-
componente structurale ale tesuturilor;
-
hormoni;
-
factori de eliberare ai hormonilor;
-
antibiotice;
-
toxine;
-
inhibitori de enzime.
Prezinta importanta din punct de vedere biochimic urmatoarele peptide:
carnozina, anserina si glutationul.
Carnozina si anserina sunt dipeptide izolate din muschii animalelor.
Carnozina este formata din histidina si β – alanina si se gaseste in
muschii animalelor. Anserina este un analog structural al carnozinei,
fiind constituita din N – metil – histidina si β – alanina, ea se gaseste in
muschii pasarilor.
Aceste dipeptide cu actiune hipotensiva, stimuleaza secretia glandelor si au un
rol activ in transportul acidului fosforic. Carnozinfosfatul este donor de grupari fosfat
in contractia musculara.
Glutationul este una dintre cele mai importante peptide prezenta in
regnul vegetal si animal. In cantitati mai mari se afla in ficat (170 mg %)
si in splina (100 mg %).
Din punct de vedere chimic este o tripeptida formata din resturi de glicocol,
cisteina si acid glutamic.
Glutationul este usor dehidrogenat si transformat in diglutation:
Datorita acestei proprietati, glutationul joaca un rol important in procesele
metabolice de oxido-reducere. De asemenea este activator a numeroase enzime si
hormoni si este o substanta antitoxica.
In unele procese biochimice, glutationul redus actioneaza ca o coenzima, fiind
donator de hidrogen in reactiile de oxido-reducere:
enzima
A + 2 G – SH
AH2 + G – S – S – G
Glutationul actioneaza ca antioxidant, intervenind in protejarea anumitor
substante contra oxidarii (acid ascorbic, adrenalina, hemoglobina).
In regnul animal se gasesc o serie de oligo- si polipeptide cu rol de hormoni:
ocitocina, vasopresina, angiotensina I, bradikinina, hormonii pancreatici (insulina si
glucagonul) si hormonii hipofizari.
Originea peptidelor in organismul animal:
-
din biosinteza din aminoacizi, prin care se formeaza peptide cu rol
biologic;
-
fiind intermediari in biosinteza sau degradarea macromoleculelor
proteice.
UNIVERSITATEA DE STIINTE
AGRICOLE SI MEDICINA
VETERINARA A BANATULUI
“REGELE MIHAI I AL ROMANIEI ”
DIN TIMISOARA
Facultatea de
Tehnologia
Produselor Agroalimentare
Proiect Biochimie
Peptidele naturale . Peptidele de sinteza .
Coordonator:
Asist.Dr. Pintilie Sofia
Student:
Cugerean Marius Ioan
T.P.A An II
423 A
TIMISOARA 2015
Se numesc peptide combinatiile cu structurã amidicã rezultate din douã sau mai
multe molecule de amino-acizi, prin eliminare de apã.
Se disting, ca si în clasa hidratilor de carbon,
dipeptide, tripeptide etc. Se
considerã, în mod conventional, polipeptide compusii cu greutate molecularã mai
micã de 10000 si proteine cei cu greutate molecularã mai mare.
Numele de peptide se trage de la peptone, fragmentele ce se formeazã la hidroliza
partialã a proteinelor naturale, recunoscute mai târziu ca peptide.
I. Sinteze de peptide.
Primele sinteze de peptide au fost realizate de E. Fisher, în scopul confirmãrii
structurii poliamidice propusã de el pentru acesti compusi si pentru proteine.
Peptidele sintetice au servit apoi ca modele simple pentru studiul conformatiei
catenelor proteinelor.
Sinteza peptidelor poate fi chimica sau enzimatica.
Sinteza chimica se bazeaza pe activarea prealabila a gruparilor carboxil sau
amino. Azi se foloseste sinteza pe suport de polimer din aminoacizi. Cu ajutorul
enzimelor proteolitice (pepsina, tripsina, chimotripsina) se realizeaza sinteza unor
secvente polipeptidice cu pH=4-8 si este mult diferit de pH-ul de hidroliza
(pH=1- Pentru sinteza pot fi utilizate amestecuri de aminoacizi sau peptide cu
catene variabile ca lungime. Prin aceasta metoda, numita reactia plasteinei, se
obtine insulina si angiotensina.
1.Primele metode sintetice. O sintezã posibilã constã în protejarea grupei amino, a
unui amino-acid, prin acilare cu cloroformiat de etil, esterificare si condensare cu
o moleculã de ester al unui amino-acid.
La încercarea de a îndepãrta grupa N-carbetoxil, prin hidrolizã, se rupe însã, de
obicei, si legãtura peptidicã, asa cã nu se poate obtine dipeptida.
2.Protejarea grupei NH2 prin carbobenzoxilare. Constã în acilarea aminoacidului cu cloroformiat de benzil; produsul astfel obtinut se transformã apoi în
clorura acidã, în azidã sau în alt derivat capabil sã reactioneze cu grupa NH2 din
esterul unui amino-acid. Noutatea rezidã în aceea cã eliminarea grupei protectoare
se poate face prin hidrogenare cataliticã în prezenta de paladiu (Cbz =
C6H5CH2CO).
Protejarea grupei NH2 permite, pe de o parte, obtinerea clorurii acide, pe de altã
parte împiedicã reactia dintre clorura acidã si gruparea NH2 din acelasi aminoacid.
3.Protejarea grupei NH2 prin ftalilare .Se bazeazã pe observatia cã grupa ftalil se
eliminã foarte usor prin tratare cu hidrate de hidrazinã. Prin acesta restul ftalil
trece în ftalhidrazidã.
Ca si metoda carbobenzoxilãrii, metoda aceasta nu provoacã racemizarea aminoacizilor.
4.Sinteze de peptide prin carbodiimidã. La tratarea unui acid carboxilic (aminoacid sau peptidã cu grupa NH2 protejatã; notat mai jos cu R-COOH) cu o animã
primarã (sau amino-acid), în prezenþa diciclohexil-cianamidei simetrice, se
formeazã o amidã (sau o peptidã) ºi diciclohexil-uree.
Intermediar are loc adiþia carboxilului la carbodiimidã, urmatã de atacul nucleofil
al aminei asupra esterului format.
Activarea grupei carboxil si acilarea grupei NH2 se fac într-o singurã etapã, fãrã
izolarea intermediarului activat.
5.Sinteza peptidelor în faza solidã. O metodã ingenioasã constã în a lega de
primul amino-acid al atenei polipeptidice, a cãrei sintezã se urmãreste, un polimer
solid (P) clorometilat în prealabil. Se continuã prin lungirea catenei cu câte un
amino-acid, folosind de exemplu metoda carbodiimidei, iar la sfârsit se
îndepãrteazã polimerul inert prin tratare cu HBr în acid trifluoracetic.
Avantajul metodei constã în faptul cã peptida intermediarã atasatã de polimer este
insolubilã si poate fi usor izolatã prin simplã filtrare si spãlare. Se evitã izolarea si
purificarea, dupã adãugarea unui
amino-acid, care intervin în metodele
precedente.
6.Sinteze de poliamino-acizi (polipeptide formate dintr-un singur aminoacid)
a) Esterii amino-acizilor suferã policondensare când sunt pãstrati mai multã
vreme, la temperatura camerei, transformându-se în polipeptide.
b) Anhidro-N-carboxi-amino-acizii se policondenseazã, sub acþiunea unor
urme de apã, eliminând bioxid de carbon.
Polipeptidele de acest fel, formate dintr-un singur amino-acid, ca poliglicina, au
fost de mare folos în cercetãrile priind structurile complexe ale proteinelor.
Proprietãti.
Cele mai multe peptide sunt usor solubile în apã, chiar cele compuse din amino-acizi
greu solubili; în alcool absolut, peptidele sunt insolubile. Cu acizii si cu bazele
formeazã sãruri solubile, întocmai ca amino-acizii.
Peptidele aratã unele proprietãti ale proteinelor. Cele compuse din mai mult de trei
sau patru amino-acizi dau reactia biureticã. Unele dintre ele se precipitã din solutie,
prin adãugarea de electroliti, si se redizolvã dupã îndepãrtarea lor.
Peptidele se hidrolizeazã, prin încãlzire cu acizii, întocmai ca proteinele, trecând în
amino-acizi. Deosebit de interesant este însã faptul cã peptidele compuse din aminoacizii optic activi naturali pot fi hidrolizate si cu ajutorul enzimelor proteolitice
(peptidaze). Proteinele au însã si proprietãti care lipsesc peptidelor.
Peptide din proteine.
Unele peptide apar ca compusi intermediari la hidroliza proteinelor cu acizi sau
enzime, de exemplu: glicil-L-alanina, glicil-L-tirosina si L-alanil-glicina din fibroina
mãtãsii; glicil-L-leucina si L-alanil-L-leucina din elastinã, apoi L-profil-Lfenilalanina din gliadinã. Izolarea peptidelor de acest fel serveste la stabilirea
structurii proteinelor din care provin.
II .Peptide naturale.
Peptidele naturale sunt sintetizate de catre plante, animale si microorganisme si ele
indeplinesc in organismele vii si celule cele mai variate roluri:
-
componente structurale ale tesuturilor;
-
hormoni;
-
factori de eliberare ai hormonilor;
-
antibiotice;
-
toxine;
-
inhibitori de enzime.
Prezinta importanta din punct de vedere biochimic urmatoarele peptide:
carnozina, anserina si glutationul.
Carnozina si anserina sunt dipeptide izolate din muschii animalelor.
Carnozina este formata din histidina si β – alanina si se gaseste in
muschii animalelor. Anserina este un analog structural al carnozinei,
fiind constituita din N – metil – histidina si β – alanina, ea se gaseste in
muschii pasarilor.
Aceste dipeptide cu actiune hipotensiva, stimuleaza secretia glandelor si au un
rol activ in transportul acidului fosforic. Carnozinfosfatul este donor de grupari fosfat
in contractia musculara.
Glutationul este una dintre cele mai importante peptide prezenta in
regnul vegetal si animal. In cantitati mai mari se afla in ficat (170 mg %)
si in splina (100 mg %).
Din punct de vedere chimic este o tripeptida formata din resturi de glicocol,
cisteina si acid glutamic.
Glutationul este usor dehidrogenat si transformat in diglutation:
Datorita acestei proprietati, glutationul joaca un rol important in procesele
metabolice de oxido-reducere. De asemenea este activator a numeroase enzime si
hormoni si este o substanta antitoxica.
In unele procese biochimice, glutationul redus actioneaza ca o coenzima, fiind
donator de hidrogen in reactiile de oxido-reducere:
enzima
A + 2 G – SH
AH2 + G – S – S – G
Glutationul actioneaza ca antioxidant, intervenind in protejarea anumitor
substante contra oxidarii (acid ascorbic, adrenalina, hemoglobina).
In regnul animal se gasesc o serie de oligo- si polipeptide cu rol de hormoni:
ocitocina, vasopresina, angiotensina I, bradikinina, hormonii pancreatici (insulina si
glucagonul) si hormonii hipofizari.
Originea peptidelor in organismul animal:
-
din biosinteza din aminoacizi, prin care se formeaza peptide cu rol
biologic;
-
fiind intermediari in biosinteza sau degradarea macromoleculelor
proteice.
UNIVERSITATEA DE STIINTE
AGRICOLE SI MEDICINA
VETERINARA A BANATULUI
“REGELE MIHAI I AL ROMANIEI ”
DIN TIMISOARA
Facultatea de
Tehnologia
Produselor Agroalimentare
Proiect Biochimie
Peptidele naturale . Peptidele de sinteza .
Coordonator:
Asist.Dr. Pintilie Sofia
Student:
Cugerean Marius Ioan
T.P.A An II
423 A
TIMISOARA 2015
