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O que é um peptídeo?
Um peptídeo é um composto químico biológico que contém dois ou mais aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é uma ligação covalente que se forma entre dois aminoácidos quando o grupo carboxila ou a extremidade C-terminal de um aminoácido reage com o grupo amino ou a extremidade N-terminal de outro aminoácido em uma reação de condensação (uma molécula de água é liberada durante a reação). A ligação resultante é uma ligação CO-NH e forma um peptídeo, ou molécula de amida. Da mesma forma, as ligações peptídicas são ligações amida.
A própria palavra “peptídeo” vem do grego πέσσειν, que significa “digerir”. Os peptídeos são essenciais para a natureza e a bioquímica, e milhares deles ocorrem naturalmente no corpo humano e em animais. Além disso, novos peptídeos são descobertos e sintetizados regularmente em laboratório. De fato, essa descoberta e inovação no estudo de peptídeos representam uma grande promessa para o futuro nas áreas da saúde e do desenvolvimento farmacêutico.
Como os peptídeos são formados?
Os peptídeos são formados naturalmente no corpo e sintetizados em laboratório. O corpo produz alguns peptídeos organicamente, como os peptídeos ribossômicos e não ribossômicos. Em laboratório, os processos modernos de síntese de peptídeos podem criar um número praticamente ilimitado de peptídeos usando técnicas como a síntese de peptídeos em fase líquida ou em fase sólida. Embora a síntese de peptídeos em fase líquida apresente algumas vantagens, a síntese de peptídeos em fase sólida é o processo padrão utilizado atualmente. Leia mais sobre síntese de peptídeos.
O primeiro peptídeo sintético foi descoberto em 1901 por Emil Fischer, em colaboração com Ernest Fourneau. A oxitocina, o primeiro polipeptídeo, foi sintetizada em 1953 por Vincent du Vigneaud.
Terminologia de peptídeos
Os peptídeos são geralmente classificados de acordo com a quantidade de aminoácidos que contêm. O peptídeo mais curto, composto por apenas dois aminoácidos, é denominado "dipeptídeo". Da mesma forma, um peptídeo com três aminoácidos é chamado de "tripeptídeo". Oligopeptídeos são peptídeos menores, compostos por um número relativamente pequeno de aminoácidos, geralmente menos de dez. Os polipeptídeos, por sua vez, são tipicamente compostos por pelo menos dez aminoácidos. Peptídeos muito maiores (aqueles compostos por mais de 40 a 50 aminoácidos) são geralmente chamados de proteínas.
Embora o número de aminoácidos seja um fator determinante na diferenciação entre peptídeos e proteínas, algumas exceções são feitas. Por exemplo, certos peptídeos mais longos são considerados proteínas (como a proteína beta-amiloide), e certas proteínas menores são chamadas de peptídeos em alguns casos (como a insulina). Para mais informações sobre as semelhanças e diferenças entre peptídeos e proteínas, consulte nossa página Peptídeos vs. Proteínas.
Classificação de peptídeos
Os peptídeos são geralmente divididos em várias classes. Essas classes variam de acordo com a forma como os próprios peptídeos são produzidos. Por exemplo, os peptídeos ribossômicos são produzidos a partir da tradução do mRNA. Os peptídeos ribossômicos frequentemente funcionam como hormônios e moléculas sinalizadoras em organismos. Estes podem incluir peptídeos taquicininas, peptídeos intestinais vasoativos, peptídeos opioides, peptídeos pancreáticos e peptídeos calcitonina. Antibióticos como as microcinas são peptídeos ribossômicos produzidos por certos organismos. Os peptídeos ribossômicos frequentemente passam pelo processo de proteólise (a quebra de proteínas em peptídeos menores ou aminoácidos) para atingir a forma madura.
Em contrapartida, os peptídeos não ribossômicos são produzidos por enzimas específicas para peptídeos, e não pelo ribossomo (como ocorre com os peptídeos ribossômicos). Os peptídeos não ribossômicos são frequentemente cíclicos em vez de lineares, embora peptídeos não ribossômicos lineares também possam ocorrer. Eles podem desenvolver estruturas cíclicas extremamente complexas. Os peptídeos não ribossômicos são comuns em plantas, fungos e organismos unicelulares. A glutationa, um componente essencial das defesas antioxidantes em organismos aeróbicos, é o peptídeo não ribossômico mais comum.
Os peptídeos do leite em organismos são formados a partir de proteínas do leite. Eles podem ser produzidos pela quebra enzimática por enzimas digestivas ou pelas proteinases formadas por lactobacilos durante a fermentação do leite. Além disso, as peptonas são peptídeos derivados do leite ou da carne animal que foram digeridos por digestão proteolítica. As peptonas são frequentemente usadas em laboratório como nutrientes para o cultivo de fungos e bactérias.
Além disso, os fragmentos peptídicos são encontrados mais comumente como produtos da degradação enzimática realizada em laboratório em uma amostra controlada. No entanto, fragmentos peptídicos também podem ocorrer naturalmente como resultado da degradação por efeitos naturais.
Termos importantes sobre peptídeos
Existem alguns termos básicos relacionados a peptídeos que são essenciais para uma compreensão geral de peptídeos, síntese de peptídeos e uso de peptídeos para pesquisa e experimentação:
Aminoácidos – Os peptídeos são compostos por aminoácidos. Um aminoácido é qualquer molécula que contenha grupos funcionais amina e carboxila. Os alfa-aminoácidos são os blocos de construção dos peptídeos.
Peptídeos cíclicos – Um peptídeo cíclico é um peptídeo no qual a sequência de aminoácidos forma uma estrutura em anel em vez de uma cadeia linear. Exemplos de peptídeos cíclicos incluem melanotan-2 e PT-141 (bremelanotida).
Sequência peptídica – A sequência peptídica é simplesmente a ordem em que os resíduos de aminoácidos são conectados por ligações peptídicas no peptídeo.
Ligação peptídica – Uma ligação peptídica é uma ligação covalente que se forma entre dois aminoácidos quando o grupo carboxila de um aminoácido reage com o grupo amino de outro aminoácido. Essa reação é uma reação de condensação (uma molécula de água é liberada durante a reação).
Mapeamento de peptídeos – O mapeamento de peptídeos é um processo que pode ser usado para validar ou descobrir a sequência de aminoácidos de peptídeos ou proteínas específicos. Os métodos de mapeamento de peptídeos podem realizar isso quebrando o peptídeo ou a proteína com enzimas e examinando o padrão resultante de suas sequências de aminoácidos ou bases nucleotídicas.
Peptídeos miméticos – Um peptídeo mimético é uma molécula que imita biologicamente os ligantes ativos de hormônios, citocinas, substratos enzimáticos, vírus ou outras biomoléculas. Os peptídeos miméticos podem ser peptídeos naturais, peptídeos modificados sinteticamente ou qualquer outra molécula que desempenhe a função mencionada.
Impressão digital de peptídeo – Uma impressão digital de peptídeo é um padrão cromatográfico do peptídeo. Ela é produzida pela hidrólise parcial do peptídeo, que o quebra em fragmentos, e então pelo mapeamento bidimensional desses fragmentos resultantes.
Biblioteca de peptídeos – Uma biblioteca de peptídeos é composta por um grande número de peptídeos que contêm uma combinação sistemática de aminoácidos. Bibliotecas de peptídeos são frequentemente utilizadas no estudo de proteínas para fins bioquímicos e farmacêuticos. A síntese de peptídeos em fase sólida é a técnica de síntese de peptídeos mais utilizada para preparar bibliotecas de peptídeos.