ペプチド
ドロソマイシン、ペプチドの例

ペプチドは、ペプチド結合によってつながれたアミノ酸の短い鎖です。[ 1 ] [ 2 ]ポリペプチドは、より長く、連続した、分岐のないペプチド鎖です。[ 3 ]分子量が10,000 Da以上のポリペプチドはタンパク質と呼ばれます。[ 4 ] 20個未満のアミノ酸鎖はオリゴペプチドと呼ばれ、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチドが含まれます。タンパク質はポリペプチド、つまり大きなペプチドです。[ 5 ]

アミノ酸は残基としてペプチドを構成します。[ 6 ]ペプチドは通常、N末端（アミン基）とC末端（カルボキシル基）の残基を持つ「直鎖状」です。 環状ペプチドは別のクラスです。

分類

ペプチド[ 7 ]は、その起源と機能によって分類されています。ペプチドのグループには、植物ペプチド、細菌／抗生物質ペプチド、真菌ペプチド、無脊椎動物ペプチド、両生類／皮膚ペプチド、毒ペプチド、癌／抗癌ペプチド、ワクチンペプチド、免疫／炎症ペプチド、脳ペプチド、内分泌ペプチド、摂取ペプチド、消化管ペプチド、心血管ペプチド、腎臓ペプチド、呼吸ペプチド、オピオイドペプチド、神経栄養ペプチド、血液脳ペプチドなどがあります。[ 8 ]

リボソームペプチドの中には、タンパク質分解を受けるものがあります。これらは、高等生物において典型的にはホルモンやシグナル伝達分子として機能します。一部の微生物は、ミクロシンやバクテリオシンなどの抗生物質としてペプチドを産生します。[ 9 ]

ペプチドは、リン酸化、水酸化、スルホン化、パルミトイル化、グリコシル化、ジスルフィド形成などの翻訳後修飾を頻繁に受ける。一般的にペプチドは直鎖状であるが、投げ縄構造も観察されている。[ 10 ]カモノハシ毒におけるL-アミノ酸からD-アミノ酸へのラセミ化など、より特異な修飾も起こる。[ 11 ]

非リボソームペプチドは、リボソームではなく酵素によって組み立てられます。一般的な非リボソームペプチドとしては、ほとんどの好気性生物の抗酸化防御の構成要素であるグルタチオンが挙げられます。 [ 12 ]その他の非リボソームペプチドは、単細胞生物、植物、真菌に最も多く存在し、非リボソームペプチド合成酵素と呼ばれるモジュール型酵素複合体によって合成されます。 [ 13 ]

これらの複合体はしばしば類似した構造をしており、多くの異なるモジュールを含んでおり、生成中の生成物に対して多様な化学操作を行うことができます。[ 14 ]これらのペプチドは環状であることが多く、非常に複雑な環状構造をとることもありますが、線状の非リボソームペプチドもよく見られます。このシステムは脂肪酸やポリケチドを構築する機構と密接に関連しているため、ハイブリッド化合物がしばしば見られます。オキサゾールまたはチアゾールの存在は、化合物がこの方法で合成されたことを示唆することがよくあります。[ 15 ]

ペプトンは、動物の乳または肉をタンパク質分解によって消化したものから得られます。[ 16 ]得られた物質には、小さなペプチドに加えて、脂肪、金属、塩、ビタミン、その他多くの生物学的化合物が含まれています。ペプトンは、細菌や真菌の培養のための栄養培地に使用されます。[ 17 ]

ペプチド断片とは、タンパク質の起源を識別または定量するために使用されるタンパク質の断片を指します。[ 18 ]これらは多くの場合、実験室で管理されたサンプルに対して行われた酵素分解の産物ですが、自然の影響によって分解された法医学的または古生物学的サンプルである場合もあります。[ 19 ] [ 20 ]

化学合成

アミノ酸表
Fmoc -α-アミン保護アミノ酸を用いたリンクアミド樹脂上での固相ペプチド合成

タンパク質-ペプチド相互作用

タンパク質（オレンジ）とペプチド（緑）の相互作用の例。Propedia（ペプチド-タンパク質相互作用データベース）より引用。[ 21 ]

ペプチドはタンパク質や他の高分子と相互作用することができます。細胞シグナル伝達など、ヒト細胞における多くの重要な機能を担い、免疫調節剤としても作用します。[ 22 ]実際、ヒト細胞におけるタンパク質間相互作用の15～40%はペプチドによって媒介されているという研究報告があります。[ 23 ]さらに、医薬品市場の少なくとも10%はペプチド製品に基づいていると推定されています。[ 22 ]

家族の例

このセクションのペプチドファミリーはリボソームペプチドであり、通常はホルモン活性を有する。これらのペプチドはすべて、細胞内でより長い「プロペプチド」または「プロタンパク質」として合成され、細胞外へ排出される前に切断される。そして血流中に放出され、そこでシグナル伝達機能を果たす。[ 24 ]

抗菌ペプチド

タキキニンペプチド

血管作動性腸管ペプチド

  • VIP（血管作動性腸管ペプチド； PHM27）
  • PACAP下垂体Aデノレートシクラーゼ活性化ペプチド​
  • ペプチドPHI 27 (ペプチドHイスチジンIソロイシン 27 )
  • GHRH 1-24 (成長ホルモン放出ホルモン1-24 )​​
  • グルカゴン
  • セクレチン
  • NPY （NユーロペプチドY）​
  • PYY （ペプチドYY）​
  • APP （鳥類膵臓ポリペプチド）​
  • PPY （膵ポリYペプチド）​

オピオイドペプチド

カルシトニンペプチド

自己組織化ペプチド

その他のペプチド

用語

長さ

ペプチドに関連するいくつかの用語には厳密な長さの定義がなく、使用法が重複していることがよくあります。

  • ポリペプチドは、多数のアミノ酸（任意の長さ）がアミド結合によって結合した単一の直鎖です。
  • タンパク質は、1 つ以上のポリペプチド (約 50 個以上のアミノ酸) で構成されます。
  • オリゴペプチドは、わずか数個のアミノ酸（2 〜 20 個）で構成されています。

アミノ酸の数

緑色でマークされたアミノ末端（L-バリン）と青色でマークされたカルボキシル末端（L-アラニン）を持つトリペプチド（例：Val - Gly - Ala）

ペプチドとタンパク質は、多くの場合、その鎖に含まれるアミノ酸の数で説明されます。たとえば、158 個のアミノ酸を持つタンパク質は、「158 アミノ酸長のタンパク質」と説明されることがあります。 特定の短い長さのペプチドは、IUPAC の数値乗数接頭辞を使用して命名されます。

同じ単語は、より大きなポリペプチド内の残基のグループ (例: RGD モチーフ) を説明する場合にも使用されます。

関数

  • 神経ペプチドは、神経組織に関連して活性を示すペプチドです。
  • リポペプチドは脂質が結合したペプチドであり、ペプデュシンはGPCR と相互作用するリポペプチドです。
  • ペプチドホルモンはホルモンとして作用するペプチドです。
  • プロテオースは、タンパク質の加水分解によって生成されるペプチドの混合物です。この用語はやや古風です。
  • ペプチド作動薬（または薬物）は、体内または脳内のペプチドシステムを直接調節する働きを持つ化学物質です。一例として、神経ペプチド作動薬であるオピオイド作動薬が挙げられます。
  • 細胞透過性ペプチドは細胞膜を透過できるペプチドです。

参照

Wikiquoteにペプチドに関する引用があります。

参考文献

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