8719220266

> Do rozdziału oligomerów nukleotydowych używa się agarozy i PAG, do wybarwiania produktów służy zaś bromek etydyny (identyfikacja w świetle UV).

2. Peptydy

a)    synteza i właściwości wiązania peptydowego

Tworzenie wiązania peptydowego jest najistotniejszą reakcją aa z biologicznego punktu widzenia. Polega ono na kondensacji dwóch aa, a dokładniej na reakcji grupy karboksylowej jednego aa z grupa aminową drugiego aa, czemu towarzyszy eliminacja cząsteczki wody:

...-COOH + H₂N-... ^-H₂0-> ...-CO-NH-...

Stała równowagi powyższej reakcji jest przesunięta na korzyść hydrolizy wiązania peptydowego. Jego powstanie musi być zatem poprzedzone aktywacją grupy karboksylowej - laboratoryjnie osiąga się to przez przekształcenie aa w chlorek kwasowy, zaś w organizmach żywych aa ulega kondensacji z ATP, tworząc aktywny aminoacyloadenylan (patrz punkt VIII-4-b).

Wiązanie peptydowe może występować w formie ketonowej (-CO-NH-), bądź enolowej (-CO¹'-N^<+IH-), które wzajemnie w siebie przechodzą (zjawisko to określane jest jako tautomeria keto-enolowa). Stabilizacja rezonansowa wiązania peptydowego nadaje mu charakter częściowo (ok. 40%) wiązania podwójnego. Ma to daleko idące konsekwencje - wiąże się bowiem ze skróceniem długości i usztywnieniem wiązania oraz zablokowaniem wokół niego rotacji przyległych atomów. Sprawia to, iż wszystkie 4 atomy tworzące wiązanie (C, O, N, H) znajdują się w jednej płaszczyźnie (tzn. są koplanarne) i pozbawione są możliwości wzajemnego ruchu. To z kolei umożliwia występowanie izomerii geometrycznej względem atomu tlenu: cis (Z) i trans (E), przy czym fizjologicznie wyraźnie dominuje ta druga. Rotacja może odbywać się jedynie wokół wiązań C_a-C oraz N-C_a. Charakter tej rotacji opisują ilościowo tzw. kąty torsyjne: cp (C₀-C) i»[/ (N-C_a). Mają one określone wartości dla uporządkowanych struktur II-rzędowych (por. dalej).

Wiązanie peptydowe nie posiada ładunku w żadnym istotnym fizjologicznie pH. Pomimo to peptydy są w fizjologicznym pH obdarzone ładunkiem elektrycznym dzięki ładunkom ich grup końcowych (karboksylowej i aminowej) oraz polarnych grup R. Wartość tego ładunku zależy od wartości pK i otoczenia grup dysocjujących oraz od pH otoczenia. Podobnie jak każdemu aa można przyporządkować pi, tak każdemu peptydowi odpowiada punkt izojonowy - wartość pH, przy której liczba protonów związanych z grupami zasadowymi jest równa liczbie protonów odszczepionych przez grupy kwasowe (wyrównanie liczby ładunków). Własność ta dotyczy czystych peptydów, a wartość jest dla danego związku stała i charakterystyczna.

Wiązanie peptydowe nie absorbuje promieniowania z zakresu widzialnego, toteż nie nadaje zawierającym je związkom barwy. Pochłania natomiast promieniowanie UV z zakresu X = 220-230 nm.

Obecność wiązania peptydowego, począwszy od trójpeptydów, można wykazać za pomocą reakcji biuretowej. Nazwa ta pochodzi od biuretu (H₂N-CO-NH-CO-NH₂) - najprostszego związku dającego pozytywny wynik wspomnianej reakcji. Przeprowadza się ją dodając do próby zasadowego roztworu siarczanu miedzi (CUSO4) - wynik pozytywny objawia się intensywnie fioletowym zabarwieniem.

b)    nazewnictwo, podział i funkcje peptydów

W każdym peptydzie wyróżniamy dwa końce - aminowy (N) oraz karboksylowy (C), zależnie od rodzaju występującej na nim wolnej grupy funkcyjnej. Jeśli chodzi o nazewnictwo, obowiązuje zasada podawania kolejności aa od N-końca do C-końca. Peptydy traktuje się jako acyloaminokwasy, więc końcówkę nazwy aa, którego grupa karboksylowa jest podstawiona, zmienia się na ,,-ylo”. Jedynie aa znajdujący się na C-końcu - z wolną grupą karboksylową - zachowuje niezmienioną nazwę. Np. Ile-Cys-Gly to izoleucylo-cysteinylo-glicyna. Wiele naturalnych peptydów zawiera zmodyfikowane aa lub nietypowe wiązania.

Ze względu na ilość reszt aa wchodzących w skład peptydu, wyróżniamy: oligopeptydy (3-10; 3 -trójpeptydy, 4 - tetrapeptydy itd.), polipeptydy (10-100) oraz białka (>100). Zgodnie z innym kryterium (masy) peptydy o masie <10 kDa określane sąjako polipeptydy, zaś o masach większych - jako białka.

Peptydy pełnią rozmaite funkcje biologiczne:

•    hormony, np. TRH, ADH, OT

•    neuroprzekaźniki i neuromodulatory, np. enkefaliny, endorfiny, PS, neurotensyna, somatostatyna

•    toksyny, np. mikrocystyny i nodularyny syntetyzowane przez cyjanobakterie

•    antybiotyki, np. walinomycyna, gramicydyna A i S, bleomycyna

•    antyoksydanty, np. GSH