Протекторные пептиды, Пептиды – нейромедиаторы, Пептиды – токсины

Протекторные пептиды

Одним из наиболее распространенных соединений с протекторными свойствами является трипептид злутатион (γ-глутамилцистеинилглицин). Глутатионсодержится во всех животных, растениях, бактериях, однако наиболшее его количество встречается в дрожжах и зародыше пшеницы. Вступая в окислительно-восстановительные реакции, глутатион выполняе функцию протектора, предохраняющего свободные – SH группы от окисления.

Он принимает на себя действие окислителя, «защищая» тем самым белки или, например, аскорбиновую кислоту. При окислении глутатиона образуется межмолекулярная дисульфидная связь.

Глутатион принимает участие в транспорте аминокислот через мембраны клеток, обезвреживает соединения ртути, ароматические углеводороды, перекислые соединения, предотвращает заболевание костного мозга и развитие катаракты глаз.

Пептиды часто являются гормонами

В отличае от глутатиона, пептидные гормоны выполняют более специфические функции. Классификацию гормонов проводят либо по месту их образования, либо по месту действия, то есть по функции.

Название гормонаМесто образованияХимическая природаБиологическое действие
СоматостатинГипоталамус14 АК, лин.Регулятор роста
ОкситоцинГипофиз9 АК, циклСокращение матки, выделение молока
ВазопрессинГипофиз9 АК, циклПовышает давление крови
Антиотезин-ПЛегкиеЛин. октапептидРегулирует кровяное давление
ИнсулинПоджелудочная железа51 АК, 2 цепи полипептидаСнижает уровень глюкозы в крови
ГлюкагонПоджелудочная железа29 АК, лин.Повышает уровень глюкозы в крови
ГастринСлизистая желудка17 АК, лин.Стимулирует секрецию HC1
КальцитонинЩитовидная железа12 АК, циклСнижает уровень CA++

Пептиды – нейромедиаторы

Нейромедиаторы – это химические соединения, регулирующие передачу нервных импульсов в нервной системе. К ним относятся, например, ацетилхолин, некоторые АК, а также открытые в 1975 г. Пептиды, называемые энкефалинами, или опиатными пептидами. Первое их название связано с тем, что они находятся в ткани мозга, а второе – объясняет их обезболивающее действие, сходное с эффектом веществ из опия. Наиболее известны и изучены два энкефалина: тир-гли-гли-фен-мет и тир-гли-гли-фен-лей (часто их называют просто мет- и лей-энкефалин).

Другой тип опиатных (обезболивающих) пептидов также был обнаружен в мозгу – они называются эндорфинами. Эти более длинные пептиды (от 13 до 30 АК) получили свое название за аналгетическое действие, сходное с эффектом морфина. В отличие от экефалинов, эндорфины имеют более сложное физиологическое действие и оказывают не только обезболтвающее действие, но влияют и на поведение.

Пептиды – токсины

Среди пептидных токсинов наиболее известны токсины ядовитых грибов. Так, бледная поганка Amanita phalloides содержит пептидные токсины аманитин и феллоидин, а также ряд токсинов, объединяемых общим названием – аматоксины. Они содержатся в этих грибах в высоких концентрациях, например аматоксины – до 0,4 мг на 1 г массы гриба. Если учесть, что смертельная доза для человека составляет около 5-7 мг, то есть один-два съеденных грибы могут вызвать смерть.

Все токсины этого вида – циклические пептиды. Токсическое действие аматоксинов связано с нарушением синтеза РНК в клетках, а фаллоидин нарушает целостность мембраны клеток печени – гепатоцитов.

Пептидные токсины из ядов пчел (Apis melifera)
Апамин – линейный пептид из 18 АК, влияет на работу кальциевых каналов в мембранах, меллитин – пептид из 22 АК – вызывает ионную проводимость в мембранах, а третий – МСД-пептид вызывает аллергические и воспалительные реакции.

Пептидные токсины из ядов змей по числу АК можно отнести к белковым веществам, но их традиционно рассматривают как пептиды. Среди них различают более короткие – по 60-62 АК и более длинные – до 71-74 АК. Эти токсины, как правило, действуют на мембраны нервных клеток или аксионов, нарушая их нормальное функционирование, но в малых концентрациях, так же как и токсины яда пчел, используются как эффективные лекарственные средства против ряда заболеваний, связанных с нервно-мышечными расстройствами.

Яд скорпионов содержит пептидные нейротоксины из 15-16 АК, которые замедляют передачу нервных импульсов. Уникальным свойством яда скорпионов является способность его токсинов избирательно действовать только на один из классов животных: млекопитающих, насекомых или ракообразных. К собственному токсину у скорпиона существует врожденный иммунитет.

Пептидные токсины морских беспозвоночных – моллюсков, медуз, актиний, анемон – содержат около 50АК и, подобно токсинам из яда скорпионов, влияют на натриевые каналы электровозбудиных мембран.

Пептиды – буферы

В мышцах различных животных и человека обнаружены депептиды – карнозин и ансерин, выполняющие буферные функции за счет входящего в их состав имидазольного кольца гистидина. Отличительной особенностью пептидов является присутствие в них остатка β-аланина:

H2N – аланил-βL-гистидин – COOH
карнозин

Β-аланил – N-метил – L-гистидин.
ансерин

Карнозин и ансерин являются составной частью экстрактивных веществ мяса. Содержание их в последнем достигает 0,2-0,3% от сырой массы продукта.

Вкусовые пептиды

Наиболее важными соединениями этой группы являются сладкие и горькие пептиды. В производстве мороженого, кремов в качестве подсластителей или усилителей вкуса используется аспартам, представляющий собой метиловый эфир L-α-аспартил-L-фенилаланина:

Вкусовые пептиды

Аспартам слаще сахарозы в 180 раз, однако при длительном хранении и тепловой обработке сладость уменьшается. Подсластитель противопоказан больным фенилкетонурией. Пептиды горького вкуса образуются при распаде белков в сырах и молоке при участии протеаз молочнокислых бактерий. Они представляют собой низкомолекулярные гидрофобные соединения, содержащие от 2 до 8 остатков аминокислот полипептидных цепей αS-казеина и βS-казеина. Многие из горьких пептидов содержат N-концевую циклизованную глутаминовую кислоту. По мере гидролиза пептидов горький вкус таких соединений обычно исчезает.

Ссылка на основную публикацию