peptida dan peptidomimatik

1.  PEPTIDA
a. Definisi peptida

Peptida dan protein keduanya merupakan poliamida yang terdiri atas asam α-amino yang dihubungkan melalui gugus karboksil dan α-amino.   

Sumber : medicinal natural product, Paul M Dewick

Dalam biokimia, ikatan amida disebut juga sebagai ikatan peptida. Resultan polimer yang telah diklasifikasikan sebagai peptida atau protein tidaklah tergambar dengan jelas, umumnya panjang rantai yang lebih dari 40 menggambarkan keberadaan protein, sedangkan istilah polipeptida dapat digunakan untuk menyebut semua rantai panjang tersebut. Meskipun terlihat serupa, peptida dan protein menampilkan berbagai macam fungsi biologis dan banyak fungsi fisiologis.

b. Kegunaan peptida dalam bidang farmasi

 

Cycloserine

     D-Cycloserine diproduksi oleh kultur Streptomyces orchidaceus. Cycloserine larut dalam air dan memiliki spektrum yang luas pada aktivitas antibakteri, terutama digunakan untuk aktivitas terhadap Mycobacterium tuberculosis.

 

 

Polymyxins

Polymyxins adalah kelompok antibiotik polipeptida siklik yang dihasilkan oleh spesies Bacillus.

 

Bacitracins

Bacitracin adalah campuran dari 9 peptida yang diproduksi oleh Bacillus subtilis, dengan komponen utama bacitracin A. Bacitracin aktif terhadap berbagai bakteri Gram-positif

 

c. Peptida dalam pertimbangan desain
Sifat fisik dan kimia peptida dan protein ditentukan oleh sifat dari rantai samping asam amino konstituen dan dengan poliamida peptida backbone sendiri.

Struktur dari 20 asam amino utama. Asam amino dibagi menjadi residu hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok pertama termasuk mereka dengan rantai alifatik sisi (Ala, Val, Ile, Leu, Met) dan mereka dengan rantai samping aromatik (Phe, Tyr, Trp). Kelompok hidrofilik termasuk asam amino dengan netral, rantai kutub sisi (Ser, Thr, Asn, Gln), orang-orang dengan asam (Asp dan Glu) atau dengan rantai sisi dasar sebagai Lys, Arg dan Nya. Dua asam amino, Cys dan Pro, memiliki sifat khusus yang membedakan mereka. Cys mengandung gugus thiol yang dapat beberapa oksidatif ke residu Cys lain untuk membentuk ikatan disulfida yang menstabilkan struktur sekunder dan / atau tersier atau untuk memegang dua rantai peptida yang berbeda bersama-sama.

 struktur 20 asam amino

 Di sisi lain, tiol bebas yang hadir di beberapa protein, dimana mereka bertugas  sebagai ligan untuk chelation logam, sebagai nukleofil dalam enzim proteolitik, atau sebagai aktivator karboksil dalam transferase asil. Pro adalah residu siklik yang memiliki efek konformasi tertentu pada peptida atau protein tulang punggung.


Sifat peptida ditentukan oleh gugus –NH2, gugus –COOH, dan gugus R. Sifat asam dan basa ditentukan oleh gugus –COOH dan –NH2, namun pada peptida rantai panjang, gugus –COOH dan –NH2 tidak lagi berpengaruh. Suatu peptida juga mempunyai titik isoelektrik seperti pada asam amino.

 Ikatan peptida yang terjadi dari dua residu asam amino menunjukkan kemantapan resonansi yang tinggi; ikatan C – N akan mempunyai sifat ikatan rangkap sebesar 40 %, dan ikatan rangkap C = O mempunyai sifat ikatan tunggal sebesar 40 %. Akibatnya, gugus amino (- NH -) dalam ikatan peptida tersebut tidak mengalami ionisasi, juga ikatan C – N dalam peptida tidak mengalami rotasi dengan bebas. Hal ini merupakan faktor penting  dalam menentukan struktur tiga dimensi dan sifat rantai polipeptida dari protein

 

 2. PEPTIDOMIMETIK

Peptidomimetik adalah rantai kecil seperti protein yang dirancang untuk meniru peptida.Berbagai peptidomimetics mengandung pseudopeptides atau pengganti ikatan peptida, di mana ikatan peptida telah diganti dengan kelompok kimia lainnya, dirancang dan disintesis dengan tujuan untuk memperoleh analog peptida dengan sifat farmakologi ditingkatkan. Hal ini terutama karena pendekatan seperti membuat pengganti ikatan amida dengan didefinisikan sebagai struktur 3 dimensi dan dengan perbedaan yang signifikan dalam polaritas, kemampuan ikatan hidrogen dan karakter asam-basa. 

 

Peptida yang disebut Adipotide telah dikembangkan oleh para peneliti AS dalam perang melawan obesitas.Studi molekuler telah mengungkapkan bahwa Adipotide memiliki konformasi stereo-kimia (3D) yang unik yang memungkinkannya untuk mengikat hanya dua reseptor dalam tubuh: ANXA-2 dan prohibitin. Reseptor ini terletak di permukaan endotelium (lapisan dinding terdalam) pembuluh darah yang memasok adiposit putih, dan dengan demikian, reseptor ini memberi spesifisitas jaringan ke adipotida. Pembentukan adiposit putih hanya terjadi ketika tingkat konsumsi energi jauh melebihi pemanfaatan energi, dan pembentukan (putih) adipocytes dan akumulasi di lapisan subkutan berfungsi sebagai ciri khas obesitas.

selain itu ikatan peptida juga digunakan dalam pengobatan tumor dan kanker , berikut  ikatan ligan peptida dengan reseptor kanker.

 

Daftar pustaka

 

Dewick, Paul M. 2002. Medicinal Natural Products: A Biosynthetic Approach 2^nd edition. England: John Wiley&Sons Ltd.

Girindra, A. 1986. Biokimia 1. Gramedia. Jakarta. 

Paolo, R. 2012. Peptides and Peptidomimetics in Medicinal Chemistry, Medicinal Chemistry and Drug Design. Italy: Institute of Biomolecular Chemistry of C.N.R.

Pertanyaan 

1.  Bagaimana proses terbentuknya ikatan peptida?

2.  Apa yang menjadi penentu sifat asam dan basa peptida ?

3. Apakah insulin, gelatin, dan obat demam berdarah dapat dibuat dari peptida ?

4. apa metode yang digunakan dalam mensintesis peptida? 

5. apa tantangan besar dalam mendesain peptida?