Biološki značaj peptida

Svakako da je najveći značaj polipeptidnih lanaca što svojim međusobnim udruživanjem i povezivanjem putem sekundarnih hemijskih veza grade više strukture makromolekula proteina. U organizmu međutim postoje i mnogobrojni slobodni peptidi i oligopeptidi koji ne grade proteine već svoje veoma važne biološke funkcije obavljaju kao pojedinačne molekule. Pored peptida koji nastaju u postupku hidrolize proteina i peptida koji se dobijaju veštačkom sintezom, poznati su i prirodni peptidi, izolovani direktno iz organizma. Mnogi od njih imaju hormonsko dejstvo. Ovde se tabelarno daje pregled tih peptida poređanih po broju aminokiselina iz kojih su izgrađeni kao i osnovni podaci o biološkim funkcijama.

Glavni članak: Peptidi

Glutation

Na prvom mestu treba spomenuti ovaj peptid, za koga je ustanovljeno da ima veliku fiziološku ulogu u svim ćelijama. Glutation je tripeptid komponovan iz tri aminokiseline – glutaminske kiseline, cisteina i glicina. Interesantno je da glutaminska kiselina ovde ulazi u peptidsku vezu sa karboksilnom grupom.

Javlja se u dva oblika: redukovanom i oksidovanom:
Redukovani oblik, γ-glutamil-cisteinil-glicin.
Oksidovani oblik nastaje dehidrogenacijom sulfhidrilnih grupa dve molekule glutationa i njihovim spajanjem preko disulfidne veze.

Smatra se da glutation učestvuje u procesima bioloških oksidacija kao redoks sistem, kao i u zaštiti ćelija naročito eritrocita od oksidativnog stresa (antioksidantno dejstvo). To je sasvim moguće s obzirom na njegovu laku oksidaciju (dehidrogenaciju) i reverzibilnu redukciju:

S obzirom da se lakše oksidiše od ostalih sastojaka ćelije, glutation svojim atomima vodonika sulfhidrilne grupe neutrališe oksidativna sredstva, naročito slobodne kiseonične radikale, a sam se pri tome oksidiše. Zahvaljujući stalnoj generaciji NADPH u pentoza fosfatnom metaboličkom putu, oksidovani glutation se ponovo redukuje primajući vodonike od NADPH kao davaoca, pa regenerisani redukovani glutation može ponovo da obavlja svoju funkciju.

Ostali peptidi u organizmu

Pored glutationa, u mišićima kičmenjaka nađena su još dva dipeptida, karnozin i anserin, pomenutim u vezi sa β-alaninom koji ulazi u njihov sastav. Ova dva dipeptida su slične građe: karnozin je  β-alanil-histidin, a anserin je  β-alanil-metil histidin. Uloga ova dva dipeptida nije poznata, a malo se zna i o načinu njihovog nastanka.

U organizmu uopšte. u ćelijama, a naročito u krvnoj plazmi postoji veoma veliki broj prirodnih peptida. Većina njih pokazuje veoma snažnu biološku aktivnost. Skoro svi poznati protidski hormoni po svojoj hemijskoj strukturi spadaju u ovu grupu. Neki od njih su već hemijski potpuno objašnjeni. Takva su, na primer, dva hormona neurohipofize, oksitocin i antidiurezni hormon. Oba su oktapeptidi sa poznatim aminokiselinskim sastavom i poznatom strukturom. Poznata su takođe i dva hormona endokrinog pankreasa, insulin i glukagon, utvrđen im je ne samo aminokiselinski sastav, nego i redosled povezanosti ovih kiselina u peptidskom nizu. Pored toga u nervnom tkivu je nađeno više supstancija peptidskog sastava koje deluju kao neurotransmiteri ili neuromodulatori.

Za mnoge od prirodnih peptida nađenih u organizmu još ne postoje definitivni podaci o njihovoj strukturi i funkciji. Može se samo pretpostaviti da među njima postoje važne regulatorne materije metabolizma i ćelijskih funkcija. Zbog toga u naučnoistraživačkoj oblasti biologije, a posebno medicine, za peptide vlada veliko interesovanje, pa se može očekivati da se identifikuje mnogo veći broj biološki aktivnih peptida kojih ima u relativno znatnim količinama ne samo u ćelijama nego i u krvi.

Interesantna je takođe i činjenicada su mnogi antibiotici, citostatici pa i neki od najjačih toksina po svojoj strukturi peptidi što je svakako od velikog interesa za farmakologiju i toksikologiju.