Пептид
Пептид (Англи: peptide) гэдэг нь хоёр буюу түүнээс олон амин хүчлийн үлдэгдэл пептидийн холбоогоор холбогдсон молекул юм. Пептидийн холбоо нь нэг амин хүчлийн карбонил нүүрстөрөгч болон нөгөө амин хүчлийн азотын хооронд үүсэх амидын төрлийн ковалент холбоо бөгөөд үүнийг бүтцийн хувьд усны молекул алдагдсан мэтээр илэрхийлдэг.[1]
Пептидүүдийг ихэвчлэн α-амин хүчлийн үлдэгдлүүдээс тогтсон хэлхээ гэж ойлгодог боловч пептидийн химийн тодорхойлолт нь зөвхөн байгальд түгээмэл тохиолддог амин хүчлүүдээр хязгаарлагддаггүй.[1] Иймээс пептидүүд байгалийн гаралтай байхаас гадна химийн аргаар нийлэгжүүлсэн байж болно.
Пептид дэх амин хүчлийн нэгжийг амин хүчлийн үлдэгдэл (Англи: amino-acid residue) гэж нэрлэдэг. Амин хүчлүүд пептидийн холбоогоор холбогдоход тэдгээрийн бүтцийн хэсгүүд нийлж, хэлхээнд үлдсэн хэсэг нь амин хүчлийн үлдэгдэл болдог.[2]
Бүтэц
[засварлах | кодоор засварлах]Шугаман пептидийн үндсэн хэлхээ нь дараалан холбогдсон амин хүчлийн үлдэгдлүүдээс тогтоно. Үлдэгдэл бүр өөрийн хажуугийн бүлэг буюу R бүлэгтэй бөгөөд эдгээр бүлгийн химийн шинж чанар нь пептидийн нийт бүтэц, цэнэг, уусах чанар болон бусад шинжид нөлөөлнө.
Пептидийн амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн дарааллыг түүний анхдагч бүтэц гэж үзнэ. Полипептидийн анхдагч бүтэц гэдэг нь түүний амин хүчлийн дараалал юм.[3]
Пептидийн холбоо
[засварлах | кодоор засварлах]
Пептидийн холбоо нь нэг амин хүчлийн карбоксил бүлгийн карбонил нүүрстөрөгч болон нөгөө амин хүчлийн амин бүлгийн азотын хооронд үүссэн амидын холбоо юм.[1]
Хоёр амин хүчлийг ерөнхий байдлаар:
- амин хүчил + амин хүчил → дипептид + H2O
гэж дүрслэн бичиж болно. Энэ нь пептидийн химийн бүтцийг амин хүчлүүдээс формаль байдлаар ус хасагдсан бүтээгдэхүүн гэж илэрхийлж буй хэрэг бөгөөд бүх биологийн болон лабораторийн нийлэгжилтийн бодит урвалын механизмыг шууд илэрхийлэхгүй.
Пептидийн холбоонууд дараалан үүсэхэд –N–C–C– нэгжүүдээс тогтсон пептидийн үндсэн хэлхээ бий болно.
Амин хүчлийн үлдэгдэл
[засварлах | кодоор засварлах]Пептид үүсэхэд оролцсон амин хүчлийг хэлхээний дотор амин хүчлийн үлдэгдэл гэж нэрлэнэ.
Шугаман пептидийн дотор байрлах амин хүчлийн үлдэгдэл нь хөрш хоёр үлдэгдэлтэйгээ пептидийн холбоогоор холбогдоно. Харин хэлхээний хоёр захын үлдэгдлийн нэг тал нь чөлөөтэй байдаг.[2]
Пептидийн шинж чанар нь зөвхөн үлдэгдлийн тооноос бус, тэдгээрийн дараалал болон хажуугийн бүлгүүдээс хамаарна.
N-төгсгөл ба C-төгсгөл
[засварлах | кодоор засварлах]Шугаман пептидийн хоёр төгсгөлийг химийн бүлгээр нь ялган нэрлэнэ.
N-төгсгөл (Англи: N-terminus) нь өөр амин хүчлийн үлдэгдлээр ацилжаагүй амин бүлэг бүхий төгсгөл юм.[4]
C-төгсгөл (Англи: C-terminus) нь чөлөөт буюу дараагийн амин хүчлийг ацилжаагүй карбоксил бүлэг бүхий төгсгөл юм.[5]
Пептидийн амин хүчлийн дарааллыг уламжлалаар N-төгсгөлөөс C-төгсгөл рүү бичдэг.
Жишээлбэл:
- Val–Gly–Ser–Ala
гэсэн тетрапептидэд валин нь N-төгсгөлийн, аланин нь C-төгсгөлийн амин хүчлийн үлдэгдэл байна.
Уртаар ангилах нь
[засварлах | кодоор засварлах]Пептидүүдийг амин хүчлийн үлдэгдлийн тоогоор нэрлэж болно.
- Дипептид — хоёр амин хүчлийн үлдэгдэлтэй;
- трипептид — гурван үлдэгдэлтэй;
- тетрапептид — дөрвөн үлдэгдэлтэй;
- пентапептид — таван үлдэгдэлтэй;
- олигопептид — харьцангуй цөөн үлдэгдэлтэй пептид;
- полипептид — олон амин хүчлийн үлдэгдэлтэй пептид.
IUPAC-ийн нэр томьёонд oligo- гэсэн угтварыг ерөнхийдөө 3–10 орчим давтагдах нэгжтэй бүтцэд хэрэглэдэг боловч энэхүү зааг нь хатуу тогтоогдоогүй.[6]
IUPAC-ийн химийн нэр томьёонд полипептидийг 10 буюу түүнээс олон амин хүчлийн үлдэгдэл агуулсан пептид гэж тодорхойлдог.[7]
Гэсэн хэдий ч олигопептид, полипептид болон уургийн хоорондох нэр томьёоны заагийг бүх салбарт яг ижил тоогоор тогтоодоггүй.
Пептид ба уураг
[засварлах | кодоор засварлах]Уураг болон пептид нь хоёулаа амин хүчлийн үлдэгдлээс тогтсон хэлхээг агуулдаг тул химийн хувьд хоорондоо нягт холбоотой ойлголтууд юм.
Пептидийг зөвхөн «богино уураг», харин уургийг зөвхөн «урт пептид» гэж хатуу зааглах нь хангалтгүй. Хэрэглэгдэж буй нэр нь молекулын хэмжээ, бүтэц, биологийн үүрэг болон тухайн судалгааны салбараас хамаарч болно.
IUPAC-ийн химийн ангилалд уургийг ойролцоогоор 10 000-аас дээш молекул масстай байгалийн болон нийлэг полипептид гэж тодорхойлсон боловч уг хязгаарыг өөрөө нарийн тогтоосон зааг биш гэж тэмдэглэсэн байдаг.[8]
Иймээс пептидээс уураг руу шилжих бүх нийтээр зөвшөөрөгдсөн ганц хатуу тоон зааг байхгүй.
Шугаман ба цагираг пептид
[засварлах | кодоор засварлах]Пептид бүр заавал хоёр чөлөөт төгсгөлтэй шугаман хэлбэртэй байх албагүй.
Цагираг пептидэд хэлхээний хэсгүүд хоорондоо холбогдон хаалттай цагираг бүтэц үүсгэнэ. Цагираг нь зөвхөн ердийн пептидийн холбооноос тогтсон байж болох бөгөөд IUPAC үүнийг гомодетик цагираг пептид гэж нэрлэдэг.[9]
Зарим цагираг пептидэд пептидийн холбооноос гадна дисульфидын холбоо, эфирийн холбоо эсвэл изопептидийн холбоо зэрэг бусад холбоо цагираг үүсгэхэд оролцож болно.[10]
Биологийн нийлэгжил
[засварлах | кодоор засварлах]Эсэд уураг болон олон полипептидийн амин хүчлийн дарааллыг мРНХ дахь генетикийн мэдээлэл тодорхойлдог.
Трансляцийн үед рибосом мРНХ-ийн мэдээллийг ашиглан амин хүчлийн дараалал бүхий полипептид үүсгэдэг.[11]
Рибосом нь РНХ болон уургуудаас тогтсон, уургийн нийлэгжилд оролцдог эсийн бүтэц юм.[12]
Урьдчилан нийлэгжсэн урт полипептид эсвэл уураг задарч богино пептид үүсэх боломжтой. Ийм пептидийг протеолизийн пептид гэж нэрлэж болно.[13]
Химийн нийлэгжил
[засварлах | кодоор засварлах]Пептидийг лабораторид химийн аргаар нийлэгжүүлж болно.
Орчин үеийн пептидийн химийн хөгжилд хатуу фазын пептидийн нийлэгжил (Англи: solid-phase peptide synthesis) чухал байр суурь эзэлдэг. Энэ аргын үндсэн зарчмыг Роберт Брюс Меррифилд 1963 онд тетрапептидийн нийлэгжилээр харуулсан.[14]
Хатуу фазын аргаар өсөж буй пептидийн хэлхээг хатуу тулгуурт холбон, хамгаалагдсан амин хүчлүүдийг дараалан нэмэх замаар хүссэн дарааллыг угсардаг.
Химийн нийлэгжил нь байгальд байдаг пептидүүдийг гарган авахын зэрэгцээ байгалийн уурагт нийтлэг бус амин хүчлийн үлдэгдэл болон химийн өөрчлөлт бүхий пептид гарган авах боломж олгодог.
Задрал
[засварлах | кодоор засварлах]Пептидийн холбоо гидролизоор тасарч болно.
Амьд организмд полипептид болон уургийн холбоог тасалдаг олон төрлийн протеаз буюу протеолитик фермент байдаг. Эдгээр фермент полипептидийг богино пептидүүд болон эцэст нь амин хүчлүүд болгон задалж чадна.[15]
Уураг эсвэл полипептидийн ийм задралыг протеолиз гэнэ.
Протеолиз нь биологийн процессоос гадна уураг, пептидийг лабораторид шинжлэхэд хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, протеомикийн зарим аргад уургийг ферментээр богино пептид болгон задалсны дараа үүссэн пептидүүдийг масс спектрометрээр шинжилдэг.[16]
Дарааллыг тодорхойлох
[засварлах | кодоор засварлах]Пептидийн амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлох нь түүний бүтэц, гарал болон үйл ажиллагааг судлахад чухал.
Эдманы задрал нь пептидийн N-төгсгөлийн амин хүчлийн үлдэгдлийг дараалан салгаж тодорхойлох химийн арга юм.[17]
Пептидийн дарааллыг мөн масс спектрометрийн аргаар судалж болох бөгөөд пептидийн ионуудыг хэсэгчлэн задлан үүссэн фрагментуудын масс-цэнэгийн харьцаанаас дарааллын тухай мэдээлэл авдаг.
Нэршил
[засварлах | кодоор засварлах]Пептидийн нэрийг амин хүчлийн дараалалд үндэслэн өгч болно.
Богино пептидийн амин хүчлийн үлдэгдлүүдийг гурван үсгийн эсвэл нэг үсгийн тэмдэглэгээгээр бичдэг. Дарааллыг ерөнхийдөө N-төгсгөлөөс C-төгсгөл рүү бичнэ.
Жишээлбэл:
- Val–Gly–Ser–Ala
гэсэн тэмдэглэгээ нь дарааллаараа валин, глицин, серин, аланин гэсэн дөрвөн үлдэгдэл бүхий тетрапептидийг илэрхийлнэ.
Амин хүчил болон пептидийн тэмдэглэгээ, нэршлийн дүрмийг IUPAC болон IUB хамтран стандартчилсан.[18]
Мөн үзэх
[засварлах | кодоор засварлах]Лавлах холбоос
[засварлах | кодоор засварлах]- 1 2 3 "Peptides". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- 1 2 "Amino-acid residue". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Primary structure". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "N-terminus". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "C-terminus". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Oligo". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Polypeptides". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Proteins". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Homodetic cyclic peptide". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Heterodetic cyclic peptide". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Translation". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Ribosomes". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Proteolytic peptide". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ Merrifield, R. B. (1963). "Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide". Journal of the American Chemical Society (Англи хэлээр). 85 (14): 2149–2154. doi:10.1021/ja00897a025.
- ↑ "Proteolytic enzyme". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Proteolysis". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Edman degradation". IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Англи хэлээр). International Union of Pure and Applied Chemistry. Татаж авсан: 2026-08-11.
- ↑ "Symbols for amino-acid derivatives and peptides". Pure and Applied Chemistry (Англи хэлээр). 40 (3). IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature: 315–332. 1974. doi:10.1351/pac197440030315.
