Peptid, kısa bir amino asit zinciridir. Bir peptiddeki amino asitler, peptid bağları adı verilen bağlarla bir dizide birbirine bağlanmaktadır. Tipik olarak peptitler, daha kısa uzunluklarıyla proteinlerden ayırt edilmektedir, ancak bir peptit ve proteini tanımlamak için kesilen amino asit sayısı rastgele olabilmektedir. Peptitler genellikle iki veya daha fazla amino asitten oluşan kısa zincirler olarak kabul edilmektedir. Bu arada proteinler, çoklu peptit alt birimlerinden oluşan uzun moleküllerdir ve aynı zamanda polipeptitler olarak da bilinmektedir. Proteinler, enzimler (diğer proteinler) tarafından kısa peptit parçalarına sindirilebilmektedir. Hücreler arasında peptitler biyolojik işlevleri yerine getirebilmektedir. Örneğin, bazı peptidler, hücrelerden salındığında vücudun diğer alanlarını etkileyen moleküller olan hormonlar olarak işlev görmektedir.
Tuzak peptitleri veya tuzak reseptörleri, belirli bir reseptör proteininin rolünü taklit etmek için özel olarak tasarlanmış moleküllerdir. Hedef varlıkların bunlarla etkileşime girmelerini teşvik etmektedir, böylece bu etkileşimler incelene bilmekte ve analiz edilebilmektedir, hatta belirli bir aktivite veya tepki başlatmak için kullanılabilmektedir. Hedef hücrelere alınmalarını kolaylaştırmak için, genellikle belirli bir hücreye nüfuz eden peptide veya monoklonal antikora konjüge edilmektedirler. Çeşitli amaçlar için kullanılabilmektedirler ve her özel duruma uyacak şekilde tasarlanmışlardır. Son yıllarda, tuzak peptitlerinin çok çeşitli hastalıkların tedavisi için nasıl yeni terapötik yaklaşımlar sunabileceğini açıklayan birçok araştırma yayınlanmıştır. Ayrıca çeşitli biyolojik sistemler hakkındaki anlayışı araştırmak ve derinleştirmek için de kullanılmaktadırlar.
Kanser
Son araştırmalar, tuzak peptidlerinin tuzaklarının kanser için potansiyel yeni tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olarak başarılı bir şekilde kullanıldığını göstermiştir. Drug Discovery Today dergisinde yayınlanan bir bildiri, peptit tuzağı teknolojisinin göğüs kanseri için yeni bir terapötik yaklaşım olarak kendini nasıl geliştirdiğini ve nasıl geliştirdiğini özetlemektedir. Birçok meme kanseri türü bulunmaktadır. Ve bazıları mevcut tedavilere dirençlidir veya tedavi edilemez olarak kabul edilmektedir. Meme kanserinin kadınlar arasında en yaygın kanser türü olduğu düşünüldüğünde, araştırmacılar tedavi sonuçlarını iyileştirebilecek daha etkili terapötik yaklaşımlar geliştirmeye çalışmaktadır.
Drug Discovery Today’de yayınlanan çalışma, uzak peptidlerinin, meme kanseri patogenezinde rol oynayan spesifik ligandlarla (enflamatuar sitokinler) yüksek afiniteli bir etkileşim yoluyla onkojenik sinyal yollarını baskılayabildiğini göstermiştir. Ayrıca daha önceki çalışmalar, tuzak peptidlerinin diğer kanser türlerini hedeflemedeki etkinliğini göstermiştir, bazı çalışmalar gelecekte potansiyel olarak aşı ve kanser immünoterapisi geliştirmek için kullanılabileceğini düşündürmektedir.
Hemofili A
Yapılan bazı son çalışmalar, patolojik antikorları tuzak peptidlerinin nötralize ederek hemofili A’yı tedavi etmek için yeni yaklaşımlar önermektedir. Hemofili, ölümcül olabilen kalıtsal bir hastalıktır ve semptomları faktör VIII (FVIII) eksikliğinin bir sonucudur. Hemofili hastalarının FVIII prokoagülan aktivitesini inhibe eden anti-FVIII antikorları geliştirdiği gözlenmiştir. Araştırmalar, tuzak peptidlerinin FVIII inhibitörlerinin aktivitesini nötralize etmek için kullanılabileceğini ve FVIII aktivasyonunda bir artışa izin vererek hastalığın semptomlarını azalttığını göstermiştir. Araştırma hala ilk aşamalarında olmakla birlikte, patolojik antikorları nötralize etmek için yeni terapötik yaklaşımlar oluşturmak için peptit tuzaklarının geliştirilebileceği düşünülmektedir.
Ağrı Modülasyonu
Ayrıca yapılan araştırmalar tuzak peptidlerinin ağrı modülasyonu bilgisini derinleştirmede kullanılabileceğini ve hatta ağrıyı azaltmak için yeni farmakolojik hedeflere kapı açabileceğini göstermiştir. Montaj kanıtları, Toll benzeri reseptör (TLR) olarak bilinen sinyal adaptör proteini ile Toll / Interleukin-1 Reseptörü (TIR) arasındaki duyusal nöronlar tarafından ağrı modülasyonunda bir rol oynamıştır. TLR’lerle ligand etkileşiminden sonra, sinyal adaptör proteinlerinin aktivasyonunu başlatan TIR tarafından hücre içi sinyallemenin aktive edildiği gözlenmiştir. TLR ve TIR’ın TLR sinyalleşme kaskadları için uzun süredir hayati olduğu bilinmekle birlikte, bu reseptörlerin ağrı modülasyonundaki kesin işlevi zor kalmıştır.
Tuzak peptidlerini kullanan son araştırmalar bu bilgi boşluğuna değinmiştir. Bilim adamları, bu alanların LPS ile indüklenen hücre içi kalsiyum akısını, duyu nöronlarındaki uyarmayı etkilediğini ve uyarılmış dokunsal allodini (ağrı duyarlılığı) ortaya çıkardığını keşfetmek için modifiye TLR TIR tuzak peptitlerini kullanmışlardır. Bilim adamları tuzak peptidleri kullanılarak, TLR TIR alanlarının ağrıyı hafifletmek için yeni farmakolojik hedefler olarak hizmet edebileceğini belirleyebilmişlerdir.
Proteomiks
Proteomik, proteomların ve işlevlerinin incelenmesi, peptit tuzaklarının kullanımından da büyük ölçüde faydalanmıştır. Tandem kütle spektrometresi kullanan büyük ölçekli proteom analizleri, proteinlerin ve peptitlerin yanlış tanımlarının tahmini için büyük ölçüde doğru araçlara dayanmaktadır. Peptit tuzaklarının kullanımı, bu temel tahminlerin üretilmesinde etkili bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Yöntem nispeten basittir: dizilere bilerek yanlış kodlamalar eklenmektedir ve arama alanında doğru kabul edilen yanlış arama sonuçlarına karşılık gelmektedir. Bu yöntem proteomik alanında sıkı bir şekilde yerleşmiş ve araştırmacıların yanlış sonuçları doğru bir şekilde tahmin etmelerini ve filtreleme kriterlerini tasarlamak için tuzakları kullanmalarını sağlamıştır.
Bu, peptit tuzağı uygulamalarının kapsamlı bir listesi olmasa da, bu moleküllerin sunabileceği çok çeşitli terapötik fırsatları göstermektedir. Peptit tuzak teknolojisinin biyolojik ve tıbbi araştırmalarda, özellikle de şimdiye kadar çok başarı elde ettiği bir sektör olan ilaç geliştirmenin ilk aşamalarında kullanılmaya devam etmesi beklenmektedir.
Peptid ve Protein Arasındaki Fark Nedir?
Proteinler ve peptidler, önemli biyolojik işlevleri yerine getiren hücrelerin temel bileşenleridir. Örneğin proteinler hücrelere şekil ve hücre dışı ortamdan iletilen sinyallere tepki vermektedirler. Bazı peptid türleri, diğer moleküllerin faaliyetlerini düzenlemede anahtar rol oynamaktadır. Yapısal olarak proteinler ve peptitler çok benzerdir, peptit bağları (amit bağları olarak da adlandırılır) tarafından bir arada tutulan amino asit zincirlerinden oluşmaktadırlar.
Temel ayırt edici faktörler boyut ve yapıdır ve peptitler, proteinlerden daha küçüktür. Geleneksel olarak peptitler, 2 ila 50 amino asitten oluşan moleküller olarak tanımlanırken, proteinler 50 veya daha fazla amino asitten oluşmaktadırlar. Ek olarak, peptitler, ikincil, üçüncül ve kuaterner yapılar olarak bilinen karmaşık konformasyonları benimseyebilen proteinlerden daha az yapı olarak tanımlanma eğilimindedir. Peptidler ve proteinler arasında fonksiyonel ayrımlar da yapılabilmektedir.
Bununla birlikte, peptidler, birkaç amino aside (örneğin, 2 ila 20) sahip oligopeptidler ve birçok amino asidi olan polipeptidler olarak alt bölümlere ayrılabilmektedir. Proteinler, birleştirilmiş bir veya daha fazla polipeptitten oluşmaktadır, dolayısıyla, proteinler esasen çok büyük peptidlerdir. Aslında, bazı araştırmacılar, peptit terimini spesifik olarak oligopeptitlere veya başka şekilde nispeten kısa amino asit zincirlerine atıfta bulunmak için kullanmaktadırlar. Bununla birlikte polipeptit terimi , proteinleri veya 50 veya daha fazla amino asit zincirini tanımlamak için kullanılmaktadır.
Kaynakça:
https://www.nature.com/articles/s41598-017-03447-9#citeas
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359644620300362
ashpublications.org/…/Peptide-decoys-selected-by-phage-display-block-in
journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0050651
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu