Biologisch aktive Peptide für die Forschung
Peptide sind kleine Eiweißstoffe aus mindestens zwei Aminosäuren, die über eine Amidbindung miteinander verknüpft sind. Kurzkettige Peptide bis maximal 10 Aminosäuren heißen Oligopeptide, längerkettige Peptide bis 100 AS nennt man Polypeptide, der Übergang zu den Proteinen ist fließend. Die Vielzahl der natürlichen Aminosäuren und die zusätzliche Varianz über eine oder mehrere Disulfidbrücken ermöglichen die Bildung einer schier unendliche Zahl von Peptiden durch den Organismus. Die Funktion wird durch die Reihenfolge der Aminosäuren (Aminosäure Sequenz), die Anzahl und Lage der Disulfidbrücken bestimmt. Ab einer bestimmen Größe können Peptide eine Sekundär- bzw. Tertiär Struktur bilden, die für die Wirkung essentiell ist. Eine Zerstörung dieser räumlichen Orientierung nennt „Denaturierung“, das sie mit der Aufhebung der biologischen Aktivität verbunden ist. Der Wechsel zwischen den verschiedenen räumlichen Strukturen kann sich auf den Organismus verheerend auswirken. So vermutet man die Ursache von der Azheimer Krankheit und BSE in einem Übergang von der ursprünglichen random coil Struktur in eine extrem stabile Faltblattstruktur.
Körpereigene Peptide spielen eine zentrale Rolle in fast allen Steuerungs- und Stoffwechselvorgängen im menschlichen oder tierischen Organismus. Trotzdem führten sie, abgesehen von den bekannten Peptidhormonen wir Insulin oder dem Wehenhormon Oxytocin, in der medizinischen und molekularbiologischen Forschung ein Schattendasein. Dies änderte sich erst drastisch durch die enormen Fortschritte in der chemischen Peptidsynthese und durch die Etablierung neuer molekurbiologischer und proteinchemischer Methoden in der klinischen Forschung. Der synthetisch arbeitende Chemiker kann das natürliche Peptid nachbauen oder in seiner Struktur durch Varianz der Sequenz, Einbau unnatürlicher Aminosäuren beliebig verändern und in der Wirkung verstärken oder abschwächen. Der Einbau von Markierungen oder Farbstoffmolekülen eröffnet völlig neue Anwendungsmöglichkeiten im Forschungslabor. Heute spielen
biologisch aktive Peptide sowohl in der Form von Ionenkanal Blockern, neuen, bisher unbekannten Peptidhormonen oder sogar als endogene Antibiotika eine wichtige Rolle in der medizinischen Forschung.
Enzym Inhibitoren auf Peptidbasis und peptidische Enzym Substrate sind heute unentbehrliche Werkzeuge für den forschenden Mediziner.
Artikel wurde von Dr. Axel Lifferth am 17.05.2008 eingereicht.