Grundlagen
Was sind Peptide?
Aminosäuren als Bausteine
Peptide bestehen aus Aminosäuren. Zwanzig davon kommen in menschlichen Proteinen standardmäßig vor. Verbinden sich zwei Aminosäuren, entsteht unter Abspaltung von Wasser eine Peptidbindung. Wiederholt sich das, wächst eine Kette – ein Peptid.
Peptid oder Protein?
Eine feste Grenze gibt es nicht. Häufig spricht man bis etwa 50 Aminosäuren von Peptiden, darüber von Proteinen. Kurze Ketten aus zwei bis zwanzig Bausteinen werden auch Oligopeptide genannt. GHK-Cu besteht aus drei Aminosäuren, Tirzepatid aus 39 – beide sind Peptide.
Natürliche und synthetische Peptide
Der Körper bildet Peptide als Hormone, Botenstoffe oder Abwehrstoffe. Viele Forschungspeptide sind Abwandlungen solcher natürlichen Vorbilder. Sie werden im Labor gezielt verändert, um sie stabiler zu machen oder an bestimmte Rezeptoren anzupassen.
Wie Peptide hergestellt werden
Die meisten synthetischen Peptide entstehen durch Festphasen-Peptidsynthese. Das Verfahren geht auf Robert Bruce Merrifield zurück, der dafür 1984 den Nobelpreis für Chemie erhielt. Die Kette wird Baustein für Baustein an einem unlöslichen Harz aufgebaut; überschüssige Reagenzien lassen sich einfach auswaschen. Am Ende wird das Peptid abgespalten, gereinigt und meist gefriergetrocknet.
Typische Modifikationen
| Modifikation | Zweck | Beispiel |
|---|---|---|
| Fettsäurekette (Acylierung) | Bindung an Albumin, längere Verweildauer | Semaglutid, Tirzepatid, Retatrutid |
| Nicht natürliche Aminosäuren | Schutz vor Enzymen | Aib in GLP-1-Analoga |
| D-Aminosäuren | Stabilität, veränderte Rezeptorbindung | D-Phenylalanin in Melanotan |
| Ringschluss (Zyklisierung) | Kompakte, stabile Struktur | Melanotan 2 |
| Metallkomplex | Bindung eines Metallions | GHK-Cu |
Warum Peptide so empfindlich sind
Peptidbindungen können durch Wasser, Säuren und Enzyme gespalten werden. Einzelne Aminosäuren wie Methionin oder Tryptophan oxidieren leicht. Deshalb werden Forschungspeptide trocken gelagert und erst kurz vor dem Versuch gelöst.