Что такое пептиды? Типы и виды пептидов. "суперспособности" пептидов и их роль в косметологии Превращение пептидов

Спасибо

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Общая информация

Пептиды – это белки, молекулы которых образованы из остатков альфа-аминокислот, соединённых пептидными (амидными) связями.

Пептиды непрерывно производятся во всех живых организмах для регуляции клеточных и тканевых процессов. Их активность в основном определяется их строением – последовательностью аминокислот, а также структурой частицы и её положением в пространстве.

Пептиды подразделяются на полипептиды и олигопептиды. Полипептиды построены из сотен аминокислот, тогда как олигопептиды (короткие пептиды) образованы не более чем 10-50 аминокислотами.

Также пептиды классифицируют по входящим в их частицы компонентам:
1. Гомомерные пептиды – образованы исключительно остатками аминокислот.
2. Гетеромерные пептиды – содержат также соединения небелковой природы.

Кроме того, пептиды классифицируют по способу связи аминокислот:
1. Гомодетные – частицы, остатки аминокислот которых соединены только амидными связями.
2. Гетеродетные – частицы, образованные также дисульфидными, эфирными и тиоэфирными связями.

Пептиды, обладая выраженной биологической активностью, регулируют ряд физиологических процессов. По своим регулирующим функциям их классифицируют следующим образом:

  • вещества, характеризующиеся гормональной активностью (глюкагон, окситоцин, антидиуретический гормон и др.);
  • соединения, отвечающие за пищеварение (гастрин , гастроингибирующий пептид и др.);
  • вещества, отвечающие за пищевое поведение (эндорфины , нейропептид Y, лептин и др.);
  • вещества, купирующие болевой синдром (опиоидные пептиды);
  • органические соединения, регулирующие высшую нервную деятельность, химические реакции, отвечающие за память, обучение, эмоции и т.д. (вазопрессин, окситоцин);
  • соединения, регулирующие давление в артериях и диаметр просвета сосудов (ангиотензин II, брадикинин и др.).
Однако такая классификация весьма условна, поскольку многие пептиды выполняют несколько важных функций. К примеру, вазопрессин, помимо контроля памяти, отвечает за тонус сосудов и функцию снижения выработки мочи.

Антимикробные пептиды

Древний механизм защиты

Иммунитет не является синонимом понятия ”иммунная система”, поскольку он состоит не только в синтезе иммуноглобулинов и активизации фагоцитов. Представители растительного и животного царства борются с болезнетворными бактериями с помощью особых пептидов. Антимикробные пептиды растений, одноклеточных организмов, насекомых и животных, в т.ч. человека, сходны по строению. Это позволяет говорить о том, что они являются древнейшим механизмом защиты организма от бактерий, который имеется даже у животных с эффективной иммунной системой почти в первозданном виде. Несмотря на своё “древнее происхождение”, данный класс пептидов эффективно справляется с бактериями, что навело учёных на идею их применения в медицине.

Общеизвестно, что иммунная система служит высшим животным системой защиты от инфекционных заболеваний. Её деятельность воплощается в борьбе с примитивными одноклеточными болезнетворными микроорганизмами: бактериями, протистами, грибами и вирусами . Однако немногие задумываются о том, что иммунитет есть и у низших представителей животного царства, к примеру, у насекомых. Исследования в данной сфере биологии способствовали обнаружению ранее неизвестного класса уникальных биологически активных веществ.

Дело в том, что иммунная система, подобная человеческой, у насекомых отсутствует. У них нет механизмов синтеза защитных протеиновых молекул – иммуноглобулинов, способных разрушать проникающие в организм чужеродные организмы. Вместе с тем биологи давно выяснили, что насекомые способны успешно противостоять инфекционным микроорганизмам. Но каким же образом? Первое обоснованное предположение выдвинула в 1980 г. группа учёных под руководством Ганса Бомана из Стокгольмского университета. Гусенице павлиноглазки ввели раствор, содержащий болезнетворные бактерии, после чего собрали и изучили биоактивные вещества, которые выделило заражённое насекомое в ответ на инфекцию . В результате химики нашли два новых органических вещества – пептидные молекулы, образованные из 35-39 аминокислот. Им дали название – цекропины. Антибактериальный эффект цекропинов оказался крайне высоким. Позже подобные соединения нашли у бабочек и мух.

В целом, антимикробные соединения, представляющие собой короткие белки из 24-40 аминокислот, открыты учёными уже давно. Ещё в середине XX века были получены вещества грамицидин и низин, которые активно применяются в производстве пищевых продуктов и лекарственных средств. Давно изучены растительные антимикробные пептиды, и пептиды из пчелиного яда. Тем не менее, открытие Ганса Бомана стало особенным. Полученные пептиды по структуре схожи с давно открытым соединением – мелиттином, найденном в яде пчёл. Однако было установлено важное отличие – цекропины эффективны исключительно против кишечной палочки . Столь высокая избирательность воздействия заинтересовала производителей лекарственных средств. Кроме того, стало ясно, что цекропины и сходные с ними пептиды обеспечивают гусеницам защиту от целого ряда заболеваний, т.е. обеспечивают иммунитет.

Вслед за цекропинами был обнаружен и изучен ряд других соединений из секреторных выделений некоторых насекомых. Одни избирательно действуют на грамположительные бактерии, другие – на патогенные грибы. Большое разнообразие антибактериальных пептидов получено из ядов различных насекомых и рептилий: змей, скорпионов, паукообразных, пчёл. В конце 80-х в США было установлено, что в коже лягушки в случае инфекционного поражения или повреждения активируется мощный механизм антимикробной защиты – в больших концентрациях секретируются пептиды, образованные из 23 аминокислот. Открытые вещества назвали “магайнины”. Первооткрыватель, Майкл Заслофф, уже в1988 создал фармацевтическую компанию Magainin Pharmaceuticals, которая до сих пор весьма успешно занимается производством лекарственных препаратов.

Первое время среди учёных было распространено мнение, что антибактериальные пептиды способны создавать только низшие животные, не обладающие развитой иммунной системой. Но уже в 1988 г. было установлено, что и млекопитающие – мыши, коровы и даже люди – способны производить подобные соединения. Причём этот процесс протекает в основном в кишечнике , дыхательной системе и мочеточниках. Пептиды непрерывно создаются даже в стабильном состоянии организма, а при воспалительных реакциях или повреждении тканей их синтез резко возрастает. Поэтому сейчас учёные активно ищут соединения, активирующие секрецию антибактериальных пептидов в человеческом организме. К их удивлению, вещество, активирующее природный иммунитет, было обнаружено в дрожжах и йогурте. Это жирная аминокислота изолейцин. Организм человека не способен её производить, поэтому она поступает только через пищу.

Как уже было упомянуто, антимикробные пептиды производят даже представители царства растений. Пептиды растительного происхождения – тионины – обнаружены ещё в середине XX века. По строению они схожи с антимикробными пептидами насекомых, и не менее эффективны против патогенных грибков, а против бактерий совершенно бесполезны. Пептид дрозомицин, производимый мушкой дрозофилом, структурно схож с дефензином из семян редьки . Антимикробные пептиды чешуекрылых схожи с тионинами ячменя и пшеницы .

Многие учёные полагали, что у насекомых и рептилий антимикробные пептиды служат единственной защитой от инфекционных заболеваний, а у млекопитающих, снабжённых иммунной системой, это лишь атавизм. Но позже, в результате многочисленных экспериментов, исследователи признали, что антимикробные пептиды крайне необходимы и высшим животным. Так, в 1999 г. в Калифорнийском университете у белых мышей блокировали ген, который активировал процесс образования энзима , участвовавшего в производстве антимикробного пептида в тонкой кишке. По сравнению с контрольными группами мышей, первые быстрее заражались теми или иными кишечными инфекциями, и чаще гибли от них.

Механизм действия

Каков механизм быстрого и эффективного уничтожения микроорганизмов антимикробными пептидами, до сих пор достоверно неизвестно. Однако некоторые закономерности в строении и особенностях их действия учёные уже выявили. Сегодня уже известно, что большая часть антибактериальных пептидов воздействует на мембрану бактерий, точнее, на её жировой слой. Кроме того, такие пептиды всегда обладают положительным зарядом, а жировой слой мембраны бактерии заряжен отрицательно. Поэтому ясно, что главный принцип антибактериального эффекта – это электростатический эффект. Однако лишь этим объяснением учёные не удовлетворились. Ведь иногда пептиды эффективны в отношении одного типа микроорганизмов, а других, с идентичным зарядом мембраны, нисколько не повреждают. Кроме того, нет объяснений, каким образом положительно заряженные пептиды воздействуют на электрически нейтральный липидный слой клеточной мембраны млекопитающих. А главной загадкой является то, что пептиды, вызывая гибель клеток высших животных, никогда не разрушают клетки организма, в котором были синтезированы.

Многое объясняет тот факт, что молекулы основных известных антимикробных пептидов, при приближении к жирам клеточной мембраны, преобразуются из линейных в правосторонние спиральные. По всей видимости, спиральная форма требуется для того, чтобы проходить сквозь мембрану инфекционной клетки. Но ещё одно немаловажное проявление пептидов – амфифильность. Это означает, что заряженные и нейтральные аминокислоты находятся по разные стороны цепочки, т.е. заряд принадлежит не всему пептиду, а лишь одному его концу. Пептид как бы собрал весь заряд в одну точку, чтобы разрушить мембрану чужеродной клетки.

Чтобы обрисовать процесс разрушения пептидом клеточной мембраны учёные разработали ряд моделей. Наиболее известна т.н. “порообразующая” модель, в соответствии с которой пептиды при попадании в окружение липидов , входят в мембрану, пронизывая её насквозь; при этом структура образующихся пор может различаться. Иногда несколько пептидов принимают положение, перпендикулярное мембране, плотно скучиваясь, создавая цилиндрическую бочку. Отсюда и произошло название такой модели – “бочковая”. А в других моделях стенки поры образованы как из пептидов, так и из жировых частиц. В данном случае пора принимает форму тороида (“тороидальная” модель). Когда в мембране образуется большое количество пор, она теряет устойчивость, и тогда цитоплазма вместе с клеточными органоидами выходит во внешнюю среду – при этом микроорганизм гибнет. Существует ещё одна модель (именуемая “ковровой”), согласно которой положительно заряженные частицы пептидов равномерно покрывают клеточную мембрану, создавая молекулярный “ковёр”. При этом мембрана микроорганизма начинает активно разрушаться сразу в нескольких местах.

Замена антибиотикам

Антимикробные пептиды вполне могут заменить антибиотики , к большинству которых бактерии уже стали нечувствительны. Чтобы противостоять патогенным микроорганизмам, учёные разрабатывают всё новые и новые виды антибиотиков, которые по сути являются лишь производными старых. Такая работа требует колоссальных трудовых и временных ресурсов, а у больных нет времени ждать. Антибактериальные пептиды, хотя в некоторой степени слабее антибиотиков по эффективности, работают значительно быстрее и, что важнее всего, разрушают бактерии, невосприимчивые к устаревшим антибиотикам.

Но дело в том, что использовать в медицине в качестве антибактериальных и антимикотических препаратов можно лишь те пептиды, что не воздействуют на клетки млекопитающих. Увы, основной спектр натуральных пептидов вместе с антимикробными способны разрушать эритроциты крови. Конечно, хорошей идеей выглядит создание синтетических двойников натуральных пептидов, которые разрушали бы микроорганизмы, но при этом не воздействовали на эритроциты. Однако механизм действия пептидов в основе своей и по сей день остаётся загадкой, а потому направленный синтез молекул пока невозможен.

Но, несмотря на это, в последние годы обрисовались перспективы применения антимикробных пептидов в клинической практике. Так, в Европе уже проходят клинические исследования медикамента , основу которого составляет антимикробный пептид, полученный из секрета мушки дрозофила. Он показывает достаточный уровень эффективности в борьбе с тяжёлой грибковой инфекцией, которая часто прогрессирует после химиотерапии или трансплантации органов. Антимикробные пептиды начинают активно вырабатываться клетками человеческого организма при локальных повреждениях или наличии болезнетворных микроорганизмов. Поэтому они оптимальны в терапии местных воспалений. Магайнины успешно применяются (правда, пока лишь в клинических исследованиях) в терапии множественных инфекций стопы при сахарном диабете . В Соединённых Штатах осуществляют исследования пептида из нейтрофильных гранулоцитов свиньи. Его планируют применять в терапии язв ротовой полости у страдающих раком после химио- и лучевой терапии , а также (в форме спрея) тяжёлых форм воспаления лёгких , при которых необходима их искусственная вентиляция. Современные антибиотические препраты недостаточно эффективны в уничтожении грамположительных бактерий – они маловосприимчивы ко всем известным сегодня медикаментам. Такие бактерии нередко локализируются на тканях, соприкасающихся с катетерами. В то же время пептиды, полученные канадскими учёными, эффективно уничтожают их.

Сфера применения

Сфера применения антибактериальных пептидов довольно широка. Так, низин применяется в качестве консерванта продуктов питания , для продления свежести цветов и даже как лекарство для рыб. Учёные видят возможность применения цекропинов для хранения и обработки контактных линз . Не так давно установили, что магайнины способны не только уничтожать инфекцию, вызывающую ЗППП (в том числе и вирус иммунодефицита человека), но и разрушать сперматозоиды, что даёт возможность разработать на его основе средство, являющееся одновременно антисептиком и контрацептивом .

Вначале было изучено воздействие данных веществ на тонус кровеносных сосудов. Однако позже было доказано, что определённые нейропептиды активируют процесс воспаления, называемого “нейрогенным”.

Нейропептидами являются любые пептиды, находящиеся в нервной системе и принимающие участие в биорегуляции функций центральной нервной системы. На сегодняшний день открыто примерно 100 нейропептидов, которые создаются различными типами нейронов головного мозга. Их молекулы состоят из нескольких аминокислот, и образуются в результате разделения протеиновых молекул-предшественников энзимами протеолиза лишь в определённом месте и в определённое время, в зависимости от востребованности их организмом. Жизненный цикл нейропептидов длится лишь несколько секунд, но продолжительность их эффекта измеряется часами.

Опиоидные пептиды

Опиоидные пептиды – это группа нейропептидов, естественно связанные с опиатными рецепторами.
Эндогенные опиоидные пептиды – энкефалины и эндорфины – содержатся в подбугорье и в головном мозге, в железах внутренней секреции (в нижнем мозговом придатке , надпочечниковых железах , а также в женских и мужских половых железах). Также вышеуказанные пептиды присутствуют в желудочно-кишечном тракте (в т.ч. в поджелудочной железе). Эти пептиды образуют особый класс, включающий примерно 10-15 веществ. Молекула каждого из опиоидных пептидов состоит из 5-31 аминокислот.

Данные пептиды обладают рядом свойств:

  • обезболивающее действие, схожее с действием морфина;
  • влияние на поведение;
  • способность выполнять функции нейротрансмиттеров и нейромодуляторов.
Опиоидные пептиды могут принимать участие в ряде физиологических процессов, таких как запоминание, способность к обучению, реакция на стресс , репродукция, передаче болевых сигналов, биорегуляция аппетита, температуры тела и функции дыхания. Также есть основания полагать, что активность энкефалинов и эндорфинов определяет реакцию плацебо, снижение болевого синдрома посредством иглоукалывания , а также аменорею и шок, спровоцированных стрессом. Кроме того, с активностью эндорфинов связаны такие феномены, как:
  • успокоительный эффект;
  • раздражительность;
  • психомоторное возбуждение;
  • буйность;
  • нарколепсия;
  • кататонический синдром.
Другие поведенческие патологии, такие как табакокурение , алкоголизм , наркотическая зависимость , могут быть обусловлены биохимическим дисбалансом в этой системе.

Биологическое воздействие опиоидных пептидов на организм:

  • устранение боли;
  • кататонические состояния;
  • контроль температуры тела;
  • регуляция аппетита;
  • размножение;
  • половое поведение;
  • падение артериального давления;
  • реакция на стресс;
  • секреция гормонов подбугорья и нижнего мозгового придатка;
  • нарушение памяти;
  • контроль дыхания;
  • модулирование иммунной реакции.
Эндогенные опиоидные пептиды играют промежуточную роль в эффекте обезболивания, спровоцированном процедурой иглоукалывания. В ряде исследований было доказано, что анальгезия в результате иглоукалывания сопровождалась ростом концентрации эндорфинов в спинномозговой жидкости , в то время как одновременное с иглоукалыванием введение антагонистов опиоидных рецепторов блокировало анальгетический эффект. Таким же образом эффект плацебо может объясняться способностью организма активизировать систему опиоидных пептидов. В ходе испытаний, при которых источником болевого синдрома служила операция по удалению зуба, анальгетический эффект, достигнутый благодаря плацебо, блокировался введением антагонистов опиоидных рецепторов.

Инъекция опиоидных нейропептидов животным в количествах, недостаточных для достижения анальгетического эффекта, приводит возникновению специфических и поразительных изменений в поведении. У крыс, которым в спинномозговую жидкость вводили бета-эндорфин, возникало состояние, схожее с кататонией в результате судорожных припадков. Также возникали определённые стереотипные поведенческие реакции, такие как “встряхивание вымокшей собаки”. У кошек возникает реакция ярости.

Опиоидные пептиды и алкоголизм

Бытовое пьянство, алкоголизм – это насущная проблема человечества. Учёные ищут новые методы, которые могли бы решить её. Однако главной проблемой является нежелание зависимого человека обращаться за помощью, и наивная уверенность в том, что он здоров. Сегодня разрабатывается новый класс лекарственных средств для лечения алкоголизма и восстановления биохимического баланса, нарушенного в результате регулярного потребления алкоголя. Такие препараты основаны на опиоидных нейропептидах.

Врачи и учёные всегда искали ответ на вопрос, почему у одних людей не развивается зависимость от спиртного, а другие стремительно превращаются в запойных алкоголиков. Многочисленные клинические исследования продемонстрировали, что этаноловая зависимость обусловлена нарушением биохимического метаболизма. Серотонин – это гормон, являющийся ключевым компонентом в создании положительных эмоций и хорошего настроения. Его дефицит приводит к психоэмоциональной неудовлетворённости, с которой люди пытаются бороться неумеренностью в еде, табакокурением и употреблением спиртных напитков. Сотрудники Балтиморского Университета обосновали теорию, что предрасположенность к алкогольной зависимости имеет под собой генетические факторы, и часто передаётся по наследству.

Современные учёные считают перспективным лечение алкоголизма с помощью протеиновых соединений – опиоидных нейропептидов (эндорфины, энкефалины и др.) Синтезируемые в организме человека, они участвуют в ряде физиологических и психоэмоциональных процессах, в т.ч. в производстве серотонина. Нейропептиды определяют такие состояния, как хорошее настроение, ощущение удовольствия, аппетит и чувство насыщения, сон, сосредоточение внимания и функции памяти. Во время полового акта организм в повышенных количествах синтезирует опиоидный пептид эндорфин, действие которого сопоставимо с действием алкалоидов опиума. Сегодня учёные уже умеют создавать искусственные аналоги этих веществ.

При оптимальном количестве нейропептидов физиологическое и психоэмоциональное состояние человека находится в норме. У людей, страдающих алкогольной зависимостью, темпы синтеза таких пептидов от природы недостаточный. После небольшого количества употреблённого алкоголя они начинают активно производиться, однако через некоторое время так же быстро распадаются. Стремясь к возвращению приятных ощущений, наркозависимый употребляет всё больше алкоголя. Новое лекарственное средство на основе нейропептидов, поступая в организм, обеспечивает необходимый эффект, вызывает ощущение удовольствия и снижает потребность в алкоголе. Синтетические “двойники” нейропептидов оказывают действие, аналогичное эндогенно синтезируемым пептидам. Исследования подтвердили, что применение данного средства у запойных алкоголиков способствовало предотвращению очередных запоев почти у 70% лиц.

Нейропептиды помогают человеку убедиться в том, что хорошее самочувствие и настроение может быть достигнуто и без спиртных напитков. Употребление нейропептидов в постзапойный период предотвращает похмельный и абстинентный синдромы. Преимущества нейропептидов в том, что они почти не обладают побочными проявлениями и противопоказаниями, а после завершения лечения процент рецидивов достаточно низок. Применение вышеупомянутых медикаментов позволят эффективно лечить алкогольную зависимость, не оказывая отрицательного воздействия на организм.

Пептиды сна

История открытия

Для чего человек спит? Почему мы испытываем необходимость в том, чтобы проводить треть нашей жизни в неподвижности и бессознательности. Учёные, философы и врачи с древнейших времён бились над этими вопросами. Древнегреческий философ Аристотель представлял сон как некое промежуточное состояние между жизнью и смертью, между существованием и несуществованием. В те времена такой взгляд на природу сна казался логичным.

Во второй половине XX века процесс сна был глубоко изучен. Сегодня известно, что сон – гораздо более сложный процесс, чем считалось ранее. В 50-е годы было доказано, что данный процесс делится на фазы – медленный (ортодоксальный) сон, и следующий за ним парадоксальный (быстрый), в течение которого мы видим сновидения. Парадоксальный сон получил такое название, поскольку в течение него нейроны мозга не менее активны, чем в состоянии бодрствования, однако при этом мышцы остаются расслабленными, а восприятие через органы чувств отсутствует.

Многие учёные ещё с начала двадцатого века пытались найти и выделить некое “вещество сна”, под воздействием которого протекает смена фаз. Такие вещества были открыты совсем недавно – это биорегуляторные пептиды. Они выделяются в результате прицельного расщепления протеинов , и играющие роль информационных передатчиков в организме, регулируя таким образом ряд основных физиологических процессов.

Предположение о том, что определённые пептиды могут регулировать процесс сна, появились ещё в 70-80-е годы, когда группа учёных из США выделили 30 микрограмм “вещества, провоцирующего сон” из нескольких тысяч мозгов кроликов и четырёх тонн человеческой мочи. Это вещество называется мурамилпептидом. Такие пептиды создаются в результате ферментации в бактериальных клетках, и являются “строительным материалом” для муреина – важнейшего компонента клеточной стенки бактерий. В организме человека мурамилпептиды создаются двумя путями – как продукт жизнедеятельности кишечных микроорганизмов, либо выделяются фагоцитами при уничтожении инфекционных микроорганизмов.

Мурамилпептиды

Благодаря особенностям своей структуры, данные пептиды обладают высокой степенью устойчивости к расщеплению в человеческом организме. Они способны преодолевать гемато-энцефалический барьер , и оказывать ощутимое влияние на ряд процессов в организме даже в незначительном количестве. Такие влияния можно классифицировать на два типа: кратковременное и продолжительное. Продолжительное воздействие, измеряемое днями и даже неделями, связано с деятельностью иммунной системы. Однако в данном случае нас интересует именно кратковременные воздействия на физиологические реакции, измеряемые часами. Основное из них – это влияние на состояние сна и бодрствования, а также на температуру тела.

Институтом проблем экологии и эволюции РАН были проведены исследования по изучению некоторых натуральных мурамилпептидов, их синтетических аналогов, а также фрагментов в испытаниях на кроликах, в ходе которых были обнаружены удивительные результаты. Оказалось, что мурамилпептиды натурального происхождения, при введении их напрямую в кровь или в мозг, уже в мизерных объёмах провоцируют изменение фазы сна (увеличение ортодоксальной и подавление быстрой фазы), резкий скачок температуры тела. При увеличении дозы возникает тяжёлая интоксикация , животные гибнут.

Однако при энтеральном введении пептидов сна подобная реакция не проявляется: при значительном увеличении дозы наблюдается увеличение медленной фазы без изменения структуры сна. При этом температура тела остаётся неизменной, а интоксикация не возникает. Результаты данных исследований позволяют предположить, что мурамилпептиды из болезнетворных бактерий являются факторами распространённых симптомов бактериальных инфекционных заболеваний (гиперсомния , беспокойный сон, повышение температуры тела).

С другой стороны, те же самые пептиды сна, выделяемые безвредными кишечными бактериями, могут служить регуляторами нормальной структуры сна. Эта информация имеет большое значение для медицины, т.к. мурамилпептиды уже нашли применение в качестве компонентов лекарственных средств, применяемых в лечении раковых заболеваний, а также заболеваний, связанных с иммунной системой. При этом лечащему врачу важно знать об их воздействии на сон больного.

Пептид дельта-сна

Поиски регуляторов сна велись не только в Соединенных Штатах, но и в Европе. Швейцарские исследователи Монье и Шоненберг выделили 300 мкг “вещества сна” из крови подопытных кроликов, с помощью аппарата “исскуственная почка”.

Исследовав полученное вещество, учёные определили, что это неизвестный ранее короткий пептид. Ему было дано название “пептид, вызывающий дельта-сон” ввиду его свойства (по мнению Монье и Шоненберга) усиливать наиболее глубокую стадию медленноволнового сна. Однако многочисленные клинические исследования, осуществлённые в разных странах мира, не подтвердили его “снотворных проявлений”. Однако позже было установлено, что пептид дельта-сна – крайне нестабилен, и при попадании в организм спустя несколько минут расщепляется под действием энзимов. Специалисты Института проблем экологии и эволюции РАН провели новое исследование, в ходе которого животным вводили не сам пептид, а его более устойчивые синтетические аналоги, химическая структура которых схожа со структурой пептида дельта-сна.

Большая группа таких родственных веществ была создана в Институте биоорганической химии (Москва) и в Институте химии при Санкт-Петербургском университете. Учёны исследовали их влияние на сон подопытных животных при различной дозировке и методах введения в организм. Оказалось, что, изменяя молекулу пептида дельта-сна, можно добиваться как увеличения, так и снижения продолжительности сна. При этом выраженность, характер и динамика наблюдаемых изменений зависят от строения вводимого вещества. Например, одни пептиды усиливают преимущественно медленноволновую фазу сна, другие – быстроволновую, а третьи – обе фазы. У одних максимальный эффект достигается через несколько минут после введения медикамента, а у других – через несколько часов.

Широкий спектр разнообразия эффектов позволяет предположить, что процесс сна регулируется сотнями различных по структуре биохимических веществ. При этом имеется возможность воздействовать на сон, изменяя строение молекулы всего одного вещества. Роль данного пептида и его аналогов на процесс сна пока недостаточно ясна. Однако сейчас уже достоверно установлено, что пептид дельта-сна участвует в эндокринной регуляции организма, ингибируя секрецию гормонов стресса и активируя выброс гормонов роста. Поскольку оба этих гормона играют важную роль в регуляции сна, то возможно, что пептид дельта-сна влияет на сон не только непосредственно, но и косвенно, через эндокринные системы, с которыми он связан. В связи с этим было выдвинуто предположение, что пептид дельта-сна входит в класс регуляторов “высокого уровня”, ранее существовавшего лишь в теории, поскольку он регулирует активность различных органов и систем организма.

Перспективы применения

Т.о., в результате исследования пептидов сна, из набора неструктурированных фактов и предположений начинает формироваться сложная, многокомпонентная система биохимической регуляции сна. Аналоги пептида дельта-сна оказывают мягкий, модулирующий эффект, который в корне отличается от действия фармацевтических снотворных медикаментов , которые по сей день изготавливаются на базе веществ, чужеродных для человеческого организма (барбитураты , этаноламины, альдегиды и т.д.). Поэтому создание нового типа снотворных препаратов, основанных на аналогах пептида дельта-сна, выглядит крайне перспективно и инновационно. Такие препараты, схожие по строению с нашими естественными регуляторами сна, безопаснее и эффективнее. Они будут обладать удивительными свойствами, например, провоцировать быстрое засыпание, либо полностью исключать бессонницу и т.д.

Вводиться такие лекарства будут, по всей видимости, капельно через носоглотку. Востребованность в таких препаратах крайне высока. Стоит отметить, что исследование влияния различных пептидных препаратов на сон подопытных животных – дело достаточно трудоёмкое, и требующее большого количества времени. Поэтому вполне естественно, что до недавних пор подобные работы проводились достаточно медленно. Однако сегодня, благодаря использованию новейших разработок в сфере компьютерной техники, продолжительность и трудоёмкость таких работ существенно сократилась.

Пептидная косметика

Преимущества пептидной косметики

Пептиды обладают свойством замедлять процесс старения . При этом комплекс пептидов работает не только с последствиями, но и с первоначальными причинами процесса старения.

Важнейшее преимущество пептидов по сравнению с аминокислотами и протеинами в косметических средствах состоит в том, что их действие можно чётко дифференцировать и измерить. Хотя протеины и аминокислоты также биологически активны в организме, с точки зрения косметологии молекулы протеинов слишком крупны, чтобы абсорбироваться кожей, а аминокислоты слишком примитивны, чтобы оказывать существенный эффект в составе косметического средства. Пептиды же крайне малы по сравнению с белками, что позволяет им абсорбироваться кожей; в то же время их строение уже достаточно сложно, благодаря чему они способны оказывать влияние на биохимические процессы. Пептиды совершенно безопасны для организма, характеризуются высокой химической чистотой (в частности синтезируемые, в противопоставление появляющихся в результате расщепления протеина). В создание пептидных косметических средств вкладываются немалые интеллектуальные ресурсы. Перед тем, как в продаже появляется то или иное средство на основе пептидов, сам пептид проходит через многочисленные биохимические и клинические испытания. Все вышеперечисленные факторы указывают на то, что пептиды являются одними из наиболее перспективных компонентов косметических средств.

Пептиды для кожи

Существует ряд компаний-изготовителей пептидов, применяемых в качестве основы для косметической продукции.

Аргирелин (ацетил гексапептид-3) – пептид, ингибирующий активность нейромедиатора катехоламина , вызывающего нервные импульсы. Предотвращает напряжение мышц, сокращение которых приводит к появлению мимических морщин . Данный эффект достигается путём блокирования кожных рецепторов, с которыми соединяется информационный протеин катехоламин. По своему действию аргирелин сопоставим с ботулотоксином А, однако его действие не вызывает паралича мимических мышц, что приводит к эффекту “маски”.

Матриксил ТМ (пальмитоил пентапептид-4) – регуляторный пептид, активирующий восстановление строительных компонентов кожи – коллагена , эластина , фибронектина и мукополисахаридов , путём активизации клеток, ответственных за синтез вышеперечисленных компонентов (фибробласты). Применение косметических средств на основе матриксила приводит к существенному улучшению состояния и внешнего вида кожи.

Меланостатин-5ТМ (аква-декстран-нонапептид-1) – пептид, придающий коже светлый цветовой тон. Ингибирует действие альфа-меланоцитов (клеток, вырабатывающих меланин под действием определённых гормонов). Препятствует активизации процесса производства меланина под действием гормонов, ингибируя гиперхромию и отбеливая кожу.

Пальмитоил тетрапептид-3 – часть иммуноглобулина G, присоединённая к гексадекановой кислоте для более эффективного абсорбирования кожей; активный пептидный комплекс, изготовленный с применением современных технологий из сои и риса. Оказывает выраженное противовоспалительный и протекторный эффект, укрепляет иммунитет, увлажняет, подтягивает и повышает упругость кожи. Также активирует восстановление соединительной ткани и укрепление интимы капилляров. Служит основой косметических средств для устранения отёков и тёмных пятен под глазами. Ингибирует активность эластазы и коллагеназы, исключая сбои в процессе образования коллагена и эластина. Проявляет выраженные антиокислительные свойства.

Ригин (пальмитоил тетрапептид-7) – пептид, тормозящий активность воспалительных медиаторов. Существенно снижает синтез интерлейкинов, в особенности интерлейкина 6, противовоспалительного цитокина, производство которого в организме с годами возрастает. Ригин способен оптимизировать соотношение цитокинов в организме, способствуя омоложению кожи.

New snap-8 (ацетил октапептид-3) – пептид, содержащий 8 аминокислот. Разглаживает морщины путём дестабилизации длинной цепочки протеина, отвечающего за сокращение мимических мышц. Механизм препятствия воздействия биотоков на рецепторы мимических мышц сопоставим с эффектом вышеописанного Аргирелина, однако расслабляющее действие от Snap-8 более выражено.

New Syn-Ake (дипептид диаминобутирол бензиламида диацетат) – комплекс пептидов, воспроизводящий эффект нейро-мышечного антидота яда гадюки храмовой куфии. Данный комплекс блокирует холинергические рецепторы мимической мускулатуры, благодаря чему предотвращает их сокращения.

New Syn-Coll (пальмитоил трипептид-5) – пептид, образованный тремя остатками аминокислот: аминоуксусной кислоты, гистидина и лизина. Хорошо проникает в кожу, активирует производство коллагена и мукополисахаридов кожи, а также увеличивает её эластичность. Активирует фибробласты, стимулирует восстановление и регенерацию соединительной ткани и сосудистой стенки. Усиливая образование эндогенного ТРФ-бета (трансформирующего ростового фактора бета) способствует укреплению кожи и исчезновению глубоких морщин.

Перед применением необходимо проконсультироваться со специалистом.

Организм человека является сложной системой, состоящей из ста триллионов маленьких клеточек. В свою очередь, данные «кирпичики» нашего тела созданы из молекул белка. Это и есть основной строительный материал организма, который еще называют живой наномашиной.

Пептиды

Молекулы белка, которых в каждой клеточке содержится сотни миллионов, играют в нашем организме различные роли. Одни из них формируют мышечную и костную ткань. Из других состоит мозг. Из третьих буквально соткана наша кожа.

Однако молекула белка - это еще не самый мелкий элемент нашего организма. Она представляет собой цепочку, звеньями которой служат аминокислоты. Меньшие части молекулы белка - это и есть пептиды. Они представляют собой элементы, сформированные из небольшого количества аминокислот (двух и более).

Различают олигопептиды. Это элементы, цепочка которых сложилась из одного-двух десятков аминокислот. Когда количество звеньев достигает пятидесяти, происходит образование самого белка. Аминокислоты имеют между собой особую связь, называемую пептидной.

Белок является незаменимым строительным материалом не только для тела человека. Без него невозможно формирование любого живого организма. Уже более века назад ученые разработали уникальный метод, позволяющий производить синтезирование белков в условиях лаборатории. Получить этот ценный элемент удалось из клеток, взятых у человека, растений и животных.

Классификация пептидов

Какие же существуют виды этих самых небольших звеньев белка? Выделяют такие:

1. Пептидные гормоны.
2. Нейропептиды.
3. Иммунологические гормоны.
4. Пептидные биорегуляторы.

К пептидным относят гормоны гипофиза и гипоталамуса, щитовидной и поджелудочной желез, пролактин и соматотропин, а также глюкагон. В данной группе находится метаноцитостимулирующий и адренокортикотропный гормоны.

Что можно отнести к нейропептидам? Гормоны, на которые возложена роль регуляторов физиологических процессов. Их выработка происходит в периферической и центральной нервной системах.

Защитная функция выполняется иммунологическими гормонами, а пептидными биорегуляторами контролируется работа каждой клеточки нашего организма.

Роль малых аминокислот

Она, прежде всего, состоит в построении нашего тела. Мы уже знаем, что такое пептиды. Эти элементы, по сути, представляют собой тот материал, из которого и состоят все живые организмы. Если в их образовании наблюдаются сбои, то организм быстрее изнашивается и стареет. Человек становится неспособным противостоять негативным воздействиям внешних факторов. Это приводит к самым различным патологиям. Сбои при осуществлении контрольных функций в клеточках грозят расстройством в работе органов и утратой здоровья.

Что такое пептиды для нас? Это элементы, которые не дают развиваться таким проблемам:

Патологиям сосудов и сердца;
- болезням пищеварительного тракта;
- ожирению;
- онкологии;
- диабету.

Пептиды также помогают очистить организм от попавших в него солей тяжелых металлов и радионуклидов.

Информационная система

Что такое пептиды для вновь созданных белковых молекул? Это своеобразные информационные системы, списывающие данные с матрицы ДНК. Именно при помощи пептидов все генетические сведения переносятся во вновь формируемые молекулы белков.

Учеными выяснен тот факт, что мелкие аминокислоты имеют градацию по своему предназначению. Свои, не схожие с другими пептиды имеются у каждой ткани и у каждого органа. Но в то же время научно доказано одинаковое строение элементов одной «специализации» у различных млекопитающих. Это позволило создать лекарственные препараты, основой которых являются животные пептиды.

Влияние на организм

Учеными проведены многочисленные исследования, в результате которых был установлен тот факт, что старение организма, а также появление в нем самых тяжелых заболеваний происходит из-за нарушений в синтезе белков. Если в организм ввести нужные ему пептиды, то произойдет торможение негативного процесса. Начнется восстановление тканей и клеток.

В аптеках вы можете приобрести препараты, содержащие пептиды. Отзывы специалистов об этих средствах подтверждают, что они дают возможность ускорить процесс деления клеток. При этом старые, которым уже сложно в полном объеме выполнять свои функции, заменятся новыми, молодыми и здоровыми. Это, в свою очередь, затормозит процессы старения у человека и продлит ему жизнь.

Дополнительное снабжение организма пептидами позволит очистить его от шлаков и устранить дефицит питательных компонентов. Такой прием окажет великолепное лечебное действие. Но в отличие от медикаментов пептиды не станут устранять симптомы недуга. Они восстановят функциональные возможности клеток и приведут их к нормальному состоянию.

Для тех, кто занимается спортом

Из той важной роли, которую мелкие цепочки аминокислот играют в человеческом организме, становится понятным, что такое пептиды для спортсменов. Если раньше использовались гормональные стероидные препараты, то сейчас их не пропустит ни один допинг-контроль.

Белки и пептиды просто необходимы спортсменам по таким причинам:

Они активизируют процесс выработки натуральных гормонов (тестостерона и т.д.);
- ускоряют регенерацию мышц;
- точечно и весьма эффективно восстанавливают сбои в отдельных местах организма.

Последнее действие хотелось бы отметить особо. Хорошо известно негативное влияние на организм препаратов, которые содержат обычные гормоны. Пептиды же, в противовес им, положительно влияют на отдельные клетки и органы. При этом их действие носит избирательный характер.

Пептиды, эффект от которых высоко ценится в бодибилдинге, имеют сравнительно небольшую стоимость. Они разрешены законом и находятся в свободной продаже. Стоит отметить и тот факт, что в организме после приема пептидов не остается никаких следов. Это позволит без опаски пройти любой допинг-контроль.

Что такое пептиды в бодибилдинге? Это препараты, обеспечивающие следующее:

Контроль аппетита.
- Качество сна.
- Приведение в норму эмоционального состояния.
- Повышение либидо.
- Укрепление иммунитета.

Что такое пептиды в спорте? Это средство, позволяющее улучшить физическую форму тела. При их приеме организму не будет нанесено вреда, не проявятся никакие побочные эффекты.

Пептиды в косметологии

Для оздоровления и омоложения кожи уже давно в состав различных кремов и сывороток добавляют такие белки, как кератин, коллаген и эластин. А вот пептиды в косметологии используются относительно недавно. В рецептах кремов, сывороток и других средств, предназначенных для кожи, данный компонент используется около тридцати лет.

На соотношение количества клеточек в различных стадиях их созревания регуляторные пептиды оказывают непосредственное влияние. Эти мелкие цепочки аминокислот попадают прямо в ядро клетки. При этом пептиды «отслеживают» и при необходимости регулируют основные этапы генетической программы. Например:

Ими контролируется скорость, с которой происходит деление стволовых клеток;
- доставляется информативная база ДНК, согласно которой происходит движение клеток к созреванию;
- на клеточном уровне поддерживается определенное количество рецепторов и ферментов.

Что такое пептиды в косметологии? Это вещества, которые нужны для того, чтобы клеточки быстрее обновлялись, а кожа - омолаживалась.

Активность всех клеточных систем на самом высоком уровне способны поддержать пептиды. Отзывы специалистов свидетельствуют о том, что при применении косметических средств, в составе которых находится эта ценная аминокислота, кожа становится более защищенной и устойчивой к недостаточному поступлению кислорода. Кроме того, она начинает активно сопротивляться тому действию, которое оказывают на нее токсические вещества, а также иные разрушающие эпидермис компоненты.

Положительное влияние

Вам впервые посоветовали купить косметическое средство, в котором имеются пептиды? Что это такое? Отзывы покупателей убедительно говорят в пользу таких средств. Они уменьшают уже появившиеся морщинки, подтягивают и увлажняют кожу. Косметические средства с пептидами улучшают цвет лица. Они оздоравливают кожу и дают ей силы активно сражаться с факторами, вызывающими старение. Пептиды укрепляют контур лица. Эти удивительные аминокислоты повышают общий тонус кожи и делают упругими находящиеся в ее слоях коллагеновые волокна.

Регулярное использование средств, содержащих пептиды, приводит в норму все восстановительные процессы, которые проходят в тканях и в органах.

Механизм действия

Пептиды оказывают влияние на выработку организмом генов, которые отвечают за размножение клеточек. Эта функция коротких цепочек аминокислот непосредственно влияет на обновление кожи. Пептиды включают процессы самовосстановления при помощи подачи клеткам соответствующих сигналов.

Удивительные аминокислоты транспортируют из косметики в кожу все действующие вещества. А это в значительной мере повышает эффективность используемых средств. Молекулы пептидов имеют такие мизерные размеры, что без труда проникают очень глубоко в кожу, где и осуществляют свои стимулирующие функции. Причем они делают это в соответствии с индивидуальными особенностями тканей и биоритмами человека.

Если в слоях кожи произошло нарушение микроциркуляции крови, то пептиды восстановят стенки сосудов. Это приведет к активизации кровотока и нормализует клеточное питание. Благодаря этому улучшится цвет лица, уменьшатся сосудистые звездочки и сеточки.

Использование средств, содержащих пептиды, оказывает положительное влияние на волосы. Эти аминокислоты укрепляют фолликулы и способствуют их развитию. Стоит отметить тот факт, что при использовании пептидов в организме не образуются антитела. Это позволяет говорить о минимальных рисках возникновения аллергических реакций.

Аминокислоты, избавляющие от лишних килограмм

Пептиды для похудения пользуются в настоящее время большой популярностью. Что это за средства? И как с их помощью сформировать стройную фигуру?

Препараты, содержащие пептиды для похудения, действуют с низкой скоростью. Однако процесс избавления от лишнего веса идет довольно уверенно. Для того чтобы фигура изменилась кардинально, потребуется проведение длительного курса лечения в течение нескольких недель. Прежде всего, прием препарата с пептидами должен ускорить обмен веществ в организме. Только после этого ваше тело начнет избавляться от одного лишнего килограмма в неделю. Данный процесс станет стабильным похудением, а не стрессовой ситуацией. К тому же произойдет общая перестройка работы всех систем в сторону оздоровления. Организму при этом можно немного помочь, включив в рацион питания больше растительной пищи, а также фруктов и овощей.

Действие на организм

Средства, в составе которых содержатся пептиды, оказывают комплексное влияние. Они способствуют следующему:

Сжиганию лишней подкожной жировой клетчатки;
- ускорению обмена веществ;
- приведению в норму уровня глюкозы и холестерина в крови;
- увеличению энергозатрат.

Функции аминокислот

В состав препаратов для похудения включают пептиды, выполняющие разнообразную работу в организме. Так, средства для избавления от ненужных килограмм создаются на основе таких компонентов:

- Эндорфинов , которые в ответе за наш иммунитет и хорошее настроение. Эти пептиды частично устраняют чувство голода и подключают к работе ресурсные возможности организма.
- Глюкагона - пептида, непосредственно регулирующего жировой и углеводный обмен.
- Лептина , замедляющего выработку нейропептида У (гормона голода). Эта аминокислота создает эффект ускоренного насыщения.
- HGH frag 176-191 . Роль этого пептида заключена в скорейшей утилизации старых жировых тканей и недопущении образования новых.

Преимущества метода

Применение препаратов, изготовленных на основе пептидов, за все время своего использования не вызвало никаких аллергических реакций. К тому же данный способ похудения не только великолепно избавляет человека от ожирения, но и снижает риск появления патологий сосудов и сердца, а также сахарного диабета.

Белки и пептиды.

Белки – природные высокомолекулярные азотосодержащие органические соединения. Они играют первостепенную роль во всех жизненных процессах, являются носителями жизни. Белки содержатся во всех тканях организмов, в крови, в костях.


Белок , также как углеводы и жиры, - важнейшая составляющая часть пищи человека.

Химическое строение белков

Молекулы белков состоят из остатков аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью.



Пептидная связь возникает при образовании белков в результате взаимодействия аминогруппы (-NH2 ) одной аминокислоты с карбоксильной группой (-СООН ) другой аминокислоты.


Из двух аминокислот образуется дипептид (цепочка из двух аминокислот) и молекула воды.


Десятки, сотни и тысячи молекул аминокислот, соединяясь друг с другом, образуют гигантские молекулы белков.


В молекулах белков многократно повторяются группы атомов -СО-NH- ; их называют амидными , или в химии белков пептидными группами . Соответственно белки относят к природным высокомолекулярным полиамидам или полипептидам.


Общее число встречающихся в природе аминокислот достигает 300, однако некоторые из них достаточно редки.


Среди аминокислот выделяется группа из 20 наиболее важных. Они встречаются во всех белках и получили название альфа-аминокислот .


Всё многообразие белков в большинстве случаев образовано этими двадцатью альфа-аминокислотами. При этом для каждого белка строго специфичной является последовательность, в которой остатки входящих в его состав аминокислот соединяются друг с другом. Аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом организма.

Белки и пептиды

И белки , и пептиды – это соединения, построенные из остатков аминокислот. Различия между ними колличественные.


Условно считают, что:

  • пептиды содержат в молекуле до 100 аминокислотных остатков
    (что соответствует молекулярной массе до 10 000), а
  • белки – свыше 100 аминокислотных остатков
    (молекулярная масса от 10 000 до нескольких миллионов).

В свою очередь в группе пептидов принято различать:

  • олигопептиды (низкомолекулярные пептиды),
    содержащие в цепи не более 10 аминокислотных остатков, и
  • полипептиды , в состав цепи которых входит до 100 аминокислотных остатков.

Для макромолекул с числом аминокислотных остатков, приближающимся или немного превышающим 100, понятия полипептидов и белков практически не разграничиваются и часто являются синонимами.

Структура белков. Уровни организации.


Молекула белка это чрезвычайно сложное образование. Свойства белка зависят не только от химического состава его молекул, но и от других факторов. Например, от пространственной структуры молекулы, от связей между атомами, входящих в молекулу.


Выделяют четыре уровня структурной организации молекулы белка.


1. Первичная структура


Первичная структура представляет собой последовательность расположения остатков аминокислот в полипептидных цепях .


Последовательность остатков аминокислот в цепи является наиболее важной характеристикой белка. Именно она определяет основные его свойства.


Белок каждого человека имеет свою уникальную первичную структуру, связанную с генетическим кодом.


2. Вторичная структура.


Вторичная структура связана с пространственной ориентацией полипептидных цепей .


Её основные виды:

  • альфа-спираль,
  • бетта-структура (имеет вид складчатого листа).

Вторичная структура закрепляется, как правило, водородными связями между атомами водорода и кислорода пептидных групп, отстоящих друг от друга на 4 звена.


Водородные связи как бы сшивают спираль, удерживая полипептидную цепь в закрученном состоянии.



3. Третичная структура


Третичная структура отражает пространственную форму вторичной структуры .


Например, вторичная структура в форме спирали, в свою очередь, может иметь шаровидную или яйцевидную форму.


Третичная структура стабилизируется не только водородными связями, но и другими видами взаимодействия, например ионным, гидрофобным, а также дисульфидными связями.


4. Четвертичная структура


Первые три уровня характерны для структурной организации всех белковых молекул.


Четвёртый уровень встречается при образовании белковых комплексов, состоящих из нескольких полипептидных цепей.


Это сложное надмолекулярное образование, состоящее из нескольких белков, имеющих свою собственную первичную, вторичную и третичную структуры.


В состав белка с четвертичной структурой могут входить как идентичные, так и различающиеся полипептидные цепочки.


Ассоциация полипептидных цепей в четвертичную структуру может приводить к возникновению новых биологических свойств, отсутствующих у исходных белков, образующих эту структуру.


В стабилизации четвертичной структуры принимают участие те же типы взаимодействий, что и в стабилизации третичной.

Классификация белков

Ввиду многообразия пептидов и белков существует несколько подходов к их классификации. Их можно классифицировать по биологическим функциям, составу, пространственному строению .


По составу белки подразделяются на:

  • Простые,
  • Сложные.

Простые белки.


При гидролизе простых белков в качестве продуктов расщепления получаются только альфа-аминокислоты.


Сложные белки.


Сложные белки наряду с собственно белковой частью, состоящей из альфа-аминокислот, содержит органическую или неорганическую части непептидной природы, называемые простетическими группами .


Примерами сложных белков могут служить транспортные белки миоглобин и гемоглобин , в которых белковая часть – глобин – соединена с простетической группой – гемом . По типу простетической группы их относят к гемопротеинам .


Фосфопротеины содержат остаток фосфорной кислоты, металлопротеины – ионы метала.


Смешанные биополимеры представляют собой также сложные белки. В зависимости от природы простетической группы их подразделяют на:

  • Гликопротеины (содержат углеводную часть),
  • Липопротеины (содержат липидную часть),
  • Нуклеопротеины (содержат нуклеиновые кислоты).

В организме белки редко встречаются в «чистом» виде. В основном они входят в состав сложных образований с высоким уровнем организации, включающих в качестве субъединиц другие биополимеры и различные органические и неорганические группировки.


По пространственной структуре белки делятся на два больших класса:

  • Глобулярные и
  • Фибриллярные.

Глобулярные белки.


Для глобулярных белков более характерна альфа-спиральная структура, а цепи их изогнуты в пространстве так, что макромолекула приобретает форму сферы.


Глобулярные белки растворяются в воде и солевых растворах с образованием коллоидных систем.


Примеры глобулярных белков – альбумин (яичные белок), глобин (белковая часть гемоглобина), миоглобин , почти все ферменты.


Фибриллярные белки.


Для фибриллярных белков более характерна бетта-структура . Как правило, они имеют волокнистое строение, не растворяются в воде и солевых растворах.


К ним относятся многие широко распространённые белки - бетта-кератин (волосы, роговая ткань), бетта-фиброин (шёлк), миоинозин (мускульная ткань), коллаген (соединительная ткань).

Функции белков в организме.

Классификация белков по их функциям является достаточно условной, так как один и тот же белок может выполнять несколько функций.


Ниже перечислим основные функции белков в организме:


1. Каталитическая функция.


Белки этой группы называются ферментами . Ферменты катализируют различные химические реакции. Например, реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм).


Примеры каталитических белков: каталаза, алкогольдегидрогеназа, пепсин, трипсин, амилаза и пр.


2. Структурная функция


Придают форму клетке и её органоидам . Например, мономеры актина и тубулина формируют длинные нити, из которых состоит цитоскелет, позволяющий клетке поддерживать форму. Коллаген и эластин - основные компоненты межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из другого структурного белка кератина состоят волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины.


3. Защитная функция


Существует несколько видов защитных функций белков:

  • Физическая защита
    Физическую защиту организма обеспечивают коллаген - белок, образующий основу
    межклеточного вещества соединительных тканей (в том числе костей, хряща,
    сухожилий и глубоких слоёв кожи (дермы)); кератин , составляющий основу роговых
    щитков, волос, перьев, рогов и др. производных эпидермиса. Обычно такие белки
    рассматривают как белки со структурной функцией. Примерами белков этой группы
    служат фибриногены и тромбины , участвующие в свёртывании крови.

  • Химическая защита
    Связывание токсинов белковыми молекулами может обеспечивать их детоксикацию.
    Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферменты печени ,
    расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их
    быстрому выведению из организма.

  • Иммунная защита
    Белки, входящие в состав крови и других биологических жидкостей, участвуют в
    защитном ответе организма как на повреждение, так и на атаку патогенов. Они
    нейтрализуют бактерии, вирусы или чужеродные белки.

4. Регуляторная функция


Белки этой группы регулируют различные процессы, протекающие в клетках или в организме. К белкам этой группы относятся: белки-гормоны , белки-рецепторы и пр.


Гормоны переносятся кровью. Большинство гормонов животных - это белки или пептиды. Гормоны регулируют концентрации веществ в крови и клетках, рост, размножение и другие процессы. Примером таких белков служит инсулин, который регулирует концентрацию глюкозы в крови.


5. Сигнальная функция


Сигнальная функция белков - способность белков служить сигнальными веществами, передавая сигналы между клетками, тканями, о́рганами и организмами. Часто сигнальную функцию объединяют с регуляторной, так как многие внутриклеточные регуляторные белки тоже осуществляют передачу сигналов.


Сигнальную функцию выполняют белки-гормоны, цитокины, факторы роста и др. Связывание гормона с его рецептором является сигналом, запускающим ответную реакцию клетки.


Клетки взаимодействуют друг с другом с помощью сигнальных белков, передаваемых через межклеточное вещество. К таким белкам относятся, например, цитокины и факторы роста.


6. Транспортная функция


Участие белков в переносе веществ в клетки и из клеток, в их перемещениях внутри клеток, а также в их транспорте кровью и другими жидкостями по организму.


Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин , который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов.


Некоторые мембранные белки участвуют в транспорте малых молекул через мембрану клетки, изменяя её проницаемость.

7. Запасная (резервная) функция


К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений (например, глобулины 7S и 11S ) и яйцеклетках животных. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот. Примерами резервных белков являются казеин , яичный альбумин .


8. Рецепторная функция


Белковые рецепторы могут находиться как в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану.


Рецепторы реагирует изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определенного химического вещества, передающего внешний регуляторный сигнал и, в свою очередь, передает этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы.


9. Моторная (двигательная) функция


Двигательный белок, моторный белок - класс молекулярных моторов, способных перемещаться. Они транформируют химическую энергию, содержащуюся в АТФ , в механическую энергию движения.


Двигательные белки обеспечивают движения организма, например, сокращение мышц.


К двигательным белкам относят белки цитоскелета - динеины , кинезины , а также белки, участвующие в мышечных сокращениях - актин , миозин .

3494

(Пока оценок нет)

Уже несколько десятилетий можно услышать термин «пептиды» и множество мнений о них – как положительных, так и резко отрицательных. Что же это такое и почему вызывает настолько много споров среди врачей и простых людей?

В основе любого организма – человека или животного – белки. Если условно изобразить структуру белка, то она будет напоминать цепочку. Звенья цепочки – это остатки аминокислот, входящих в состав белка. Такие цепочки могут быть длинными и короткими. Короткие и носят название – пептиды.

Под пептидами подразумеваются различные соединения природного или синтетического происхождения ; молекулы этих соединений складываются из остатков аминокислот, которые связаны между собой пептидными связями.

Пептиды природного происхождения образуются в результате распада белков или непосредственно из аминокислот. Но сегодня многие природные пептиды (например, гормоны или антибиотики) получают с помощью различных химических процессов.

Пептиды имеют огромное значение для нормального развития и функционирования организма человека. Они принимают участие в основных физических и биохимических функциях. К ним относятся :

  • образование коллагена;
  • поддержание (увеличение) упругости кожи;
  • улучшение циркуляции крови;
  • регенерация кожи (заживление микротрещинок, снятие воспалений);
  • контроль над образованием меланина;
  • нормализация работы органов сердечно-сосудистой системы;
  • улучшение работы пищеварительной системы;
  • снижение риска онкологических болезней;
  • уменьшение риска сахарного диабета и ожирения;
  • выведение из организма тяжелых опасных для здоровья веществ (радионуклидов, солей).

Полезная статья сайта: Молочница. Лечение быстро и эффективно. Лекарственные препараты.

Пептиды по своей сути универсальны и имеют четко определенное направление действия. Их можно назвать своеобразными информационными двигателями, которые переносят информацию от одной клетки к другой, обеспечивая таким образом их правильную, слаженную работу. Если происходят нарушения в работе одной клетки, это отображается на работе всей системы.

Несмотря на множество доказанных положительных свойств белковых веществ, от врачей можно услышать и негативное мнение . Оно обусловлено недостаточной информацией о риске передозировки от приема (с целью скорейшего положительного результата) и возможных индивидуальных реакций.

Области применения пептидов

В результате многих исследований и изучения учеными основных функций пептидов было выяснено, как влияют пептиды на организм человека, какова их роль, можно ли их применять и для чего, в чем их полезность и необходимость.

Как известно, в основе процессов старения (увядание кожи, появление морщин) – нарушение синтеза белка. Поэтому косметика является одной из самых популярных областей применения данных веществ. Пептиды входят в состав многих косметических средств (например, кремов от морщин на основе коллагена). Также они широко используются при лечении заболеваний (в первую очередь, онкологических).

Это интересно! При регулярном и правильном приеме пептидов происходит восстановление правильной работы клеток организма. Клетки получают возможность больше делиться. В результате этого процесса старые клетки заменяются новыми, «сильными». Благодаря этому замедляется старение организма, восстанавливаются защитные функции, противостояние различным негативным влияниям.

Еще одна сфера, где использование пептидов часто необходимо – это спорт. Для профессиональных спортсменов нужно поддерживать в организме нормальное функционирование клеток всех органов и систем.

В связи с чрезмерными постоянными физическими нагрузками организм спортсмена «испытывает» серьезный стресс, что негативно влияет на вырабатывание пептидов.

Для восстановления правильной работы и необходимо принимать препараты, содержащие пептиды (белковые компоненты). Кроме того, они позитивно влияют на рост мускулатуры, ускоряют процессы обмена веществ в организме, помогают «сжечь жиры».

Отзывы врачей о применении пептидов в спорте

Пептиды сравнительно недавно вошли в активное применение. Поэтому и врачи всего несколько десятков лет назад очень скептически относились к пептидам и их применению в спорте.

Сегодня доктора все больше склоняются к мысли, что препараты с пептидами не вредят организму спортсмена, а наоборот – приносят пользу. Они улучшают сон, помогают быстрее восстановить силы, увеличить мышечную массу, способствуют более быстрому заживлению разных травм суставов.

Несмотря на положительные стороны в применении препаратов, содержащих пептиды, некоторые отзывы врачей — отрицательные.

Это связано с тем, что до конца не изучена эффективность их употребления профессиональными спортсменами; также непонятно, влияют ли пептидные комплексы на гормональный фон человеческого организма и могут ли нарушить его нормальное функционирование.

Пептиды в бодибилдинге

По мнению докторов, бодибилдинг – та отрасль спорта, где использование пептидов приносит самый большой эффект . Часто спортсмену-бодибилдеру бывает недостаточно активных тренировок, рационального питания.

Одной из основных составляющих является также употребление специальных препаратов для поддержания в норме гормонального фона организма. Именно пептиды выполняют эту задачу. Основная цель их применения – наращивание мышц, борьба с лишним весом.


Несмотря на положительные стороны в применении препаратов, содержащих пептиды, некоторые отзывы врачей — отрицательные

Польза пептидов в бодибилдинге также и в том, что они :

  • повышают скорость процессов обмена веществ в организме;
  • укрепляют опорно-двигательный аппарат;
  • замедляют процесс старения организма;
  • активизируют гормон роста;
  • восстанавливают силы организма после изнурительных тренировок;
  • повышают мышечный тонус;
  • способствуют скорому заживлению травм.

Плюс употребления пептидов и в том, что они усваиваются организмом легче и проще, чем протеины или другие биологически активные добавки .

Выделяют два вида пептидов, применяемых в бодибилдинге:

Структурные

Функциональные

Структурные насыщают организм необходимыми аминокислотами, улучшают процессы пищеварения, помогают увеличить мышечную массу. Функциональные помогают быстро нарастить мышцы, убрать лишний вес. Действие этих пептидов направлено на увеличение секреции гормона роста, укрепление иммунитета, связок, уменьшение тяги к вредной пище (сладкому, жирному).
Из негативных последствий может наблюдаться слишком скорое увеличение мышц и белковое отравление. Отрицательные отзывы врачей о таких пептидах обусловлены их возможной непредсказуемостью.

Пептиды-жиросжигатели

Пептиды-жиросжигатели – это группа веществ, которые помогают урегулировать обменные процессы в организме, уменьшить вес .

Данные пептиды ускоряют метаболизм, способствуют быстрому расщеплению вредных веществ, увеличивают выносливость организма при интенсивных физических нагрузках. Жиросжигатели применяются в форме инъекций. Обычно курс длится не больше 12 недель.

Неоднократно проводились исследования касательно безопасности употребления лекарств группы, известной как пептиды-жиросжигатели. Отзывы некоторых врачей были отрицательные, но выяснено, что употребление таких препаратов безопасно и эффективно, а побочные действия незначительны и встречаются очень редко.

Важно знать! Дозировку любых пептидов нужно подбирать индивидуально, по рекомендации специалиста, с учетом индивидуальных особенностей организма спортсмена и строго придерживаться назначенного курса.

Отзывы врачей о применении пептидов в лечении заболеваний

Врачи, в первую очередь, врачи-эндокринологи, расходятся во мнениях о применении пептидов в спорте. Несколько десятков лет назад большинство специалистов негативно относились к употреблению таких веществ. Сегодня, когда пептиды изучаются, отзывы врачей не столь отрицательные.

Специалисты рекомендуют принимать пептидные комплексы как дополнительное лечение к медикаментозному, для более быстрого восстановления организма. Заживления ран после хирургических вмешательств и разных травм (при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и нервной системы, болезнях глаз).

Антимикробные пептиды, сфера применения

Организм человека подвергается влиянию многих вредных и опасных для здоровья микроорганизмов. Если иммунная система не справляется с патогенными микроорганизмами, появляются симптомы той или иной болезни.

Антимикробные пептиды очень важны в защите организма от разных вирусов и бактерий . Много лет против борьбы с вредными микроорганизмами применялись антибиотики разного спектра действия. К сожалению, сейчас многие опасные трудно излечимые микроорганизмы стали нечувствительны к давно известным антибиотикам.

Сегодня, в результате исследований особенностей пептидов и их влияния на организм человека, ученые пришли к выводу, что антимикробные пептиды действуют на клетки вирусов и бактерий, разрушая их клеточную мембрану и нейтрализуя негативное действие на организм человека. Их эффект похож на эффект от приема антибиотиков, может быть, несколько слабее, но проявляется более быстро.

Сферы возможного применения антимикробных пептидов все еще изучаются . Учеными установлено, что эти пептиды хорошо себя зарекомендовали при борьбе с грибковыми инфекциями (особенно после курсов химиотерапии или пересадки органов).

При появлении небольших воспалений на поверхности кожи, герпесе, стоматите, при сахарном диабете (язвах и воспалениях на стопах), при тяжелых формах или обострении воспаления легких. Данные пептиды «показывают» хорошие результаты при лечении онкологических заболеваний (таких, как меланома и опухоли яичников и лимфомы).

Полезная статья сайта: Левомеколь. Для чего применяется мазь, инструкция, цена, аналоги, отзывы

Учеными было установлено, что некоторые антимикробные пептиды разрушительно влияют на вирус, вызывающий синдром иммунодефицита и способны разрушать сперматозоиды. Поэтому проводятся дальнейшие исследования касательно создания на основе пептидов антисептических и контрацептивных средств .

Не обходится без применения антимикробных пептидов и сфера питания (например, низин известен как консервант). Пептиды используются при уходе за цветами (для сохранения свежести), за рыбами (как элемент лечения), как средство для обработки и хранения контактных линз.

Опиоидные пептиды

Важную роль в нормальном функционировании человеческого организма (процессах саморегуляции, обмене веществ, развитии мозга) играют нейропептиды. Это пептиды, которые находятся в нервной системе человека и принимают участие в различных функциях центральной нервной системы.

Опиоидные пептиды – разновидность нейропептидов . К ним относятся эндорфины и энкефалины. Они размещены в головном мозге, железах внутренней секреции, поджелудочной железе.

С этими пептидами связаны такие процессы, как запоминание, изучение новой информации, реакция на стрессовые ситуации, регуляция аппетита, температуры тела.

Также они влияют на репродуктивную функцию, передачу болевых ощущений и работу дыхательной системы, имеют обезболивающий эффект. Их чрезмерная активность может проявляться раздражительностью, эмоциональностью, перевозбуждением, появлением судорог, нарушением памяти, падением артериального давления.

На сегодня изучается вопрос об применении опиоидных пептидов в борьбе с алкоголизмом. Пьянство – она из важнейших и сложнейших проблем человечества. Ученые и врачи давно искали ответ на вопрос – почему у людей развивается зависимость от алкоголя.

Они пришли к выводу, что такая зависимость появляется в результате нарушений реакций биохимического обмена. Человек чувствует неудовлетворенность, нехватку положительных эмоций и ищет спасения в алкоголе.

Современные ученые считают, что алкоголизм можно вылечить с помощью нейропептидов, точнее опиоидных пептидов, так как они влияют на настроение, сон, чувство сытости, удовольствия .

Установлено, что у людей, зависимых от спиртного, есть нарушения в работе пептидов и, стремясь получить нужные эмоции, они снова и снова возвращаются к алкоголю.

Принимая лекарства на основе данных пептидов, больной получает необходимые положительные эмоции и потребность в алкогольных напитках становится меньше. Прием опиоидных пептидов в послезапойный период обеспечивает от похмельного синдрома, кроме того, они практически не имеют противопоказаний и побочных реакций.

Будьте осторожны! Отрицательные отзывы врачей об употреблении пептидных комплексов часто связаны с ложным представлением людей об уникальности таких препаратов. Пептиды – это не панацея от болезней, а только способ восстановить и продлить потенциал человеческого организма.

Пептиды Хавинсона

Владимир Хавинсон – ученый, который проводил исследования пептидов, изучал особенности их функционирования в организме, их роль, строение, возможности применения. Он обращал большее внимание на исследование процессов, которые обусловливают старение организма, снижение функций деятельности клеток.

В основе всех клеток живого организма – белки . Нормальная работа клеток, а соответственно и всего органа, системы организма зависит от правильного функционирования белковых соединений.

К нарушению работы могут привести :

  • стрессовые ситуации;
  • ослабленный иммунитет, эмоциональное и физическое перенапряжение;
  • возрастные изменения (старение организма).

По мнению Хавинсона, одним из способов поддержания и восстановления жизненных сил организма является применение пептидов. Они заставляют клетки нормально функционировать, улучшается синтез белка, повышается продолжительности жизни клеток и вследствие, организма в целом.

В. Хавинсон изучал комплексы пептидов, которые бы замедляли процесс старения, действовали на конкретный орган, восстанавливали бы его функции.

Под руководством ученого было создано 6 препаратов на основе пептидов (эпиталамин, тималин). Исследования продолжаются и выпущены новые, с повышенной эффективностью, пептидные регуляторы генов (натуральные пептиды и синтезированные натуральные пептиды).

Полезная статья сайта: Как вызвать месячные при задержке. Все способы и средства.

Преимущества пептидов

Препараты на основе пептидов имеют ряд преимуществ по сравнению с другими лекарственными средствами. К таким преимуществам относятся то, что пептиды :


Есть ли противопоказания к приему пептидов

Пептиды положительно действуют на организм. Но все же есть ряд противопоказаний, о которых нужно помнить, решив принимать пептидные комплексы.

Чаще всего негативные отзывы докторов связаны с такими противопоказаниями к применению, как :

  • онкологические заболевания;
  • инфекционные болезни;
  • сахарный диабет;
  • системные заболевания (ревматизм, склероз);
  • поражение сетчатки глаза (ретинопатия);
  • послеинфарктное состояние;
  • нарушения сердечной деятельности (аритмия);
  • послеоперационное состояние;
  • ожирение;
  • отсутствие открытых зон роста костной ткани;
  • индивидуальная непереносимость отдельных компонентов пептидных препаратов.

Побочные эффекты от приема пептидов

Негативные отзывы врачей можно услышать также из-за появления побочных эффектов при приеме пептидов. Такое случается, если начать принимать пептиды без предварительной консультации со специалистом или не придерживаться назначенной дозировки. Среди побочных эффектов могут наблюдаться:

  • головокружение;
  • плохой сон (после сна человек чувствует разбитость);
  • повышение артериального давления;
  • беспричинная усталость;
  • нарушения аппетита;
  • накопление жидкости в организме;
  • сильные болевые ощущения и онемение пальцев кисти.

Обратите внимание! Обычно подобные эффекты появляются, когда человек принимает слишком большое количество препарата за один раз, и проходят достаточно быстро (уже на следующий день), не оставляя никаких последствий.

Вопрос о пептидах актуальный и спорный. Исследования и опыты еще не полностью прояснили особенности данных веществ и их пользу или вред для человека.

Существует много видов пептидных комплексов, их применение широко охватывает области спорта и медицины .

Пептиды получают разные отзывы врачей. Отрицательные, в основном, связаны с малым количеством общедоступной информации. О положительных говорят те, кто уже использовал данные комплексы для лечения или улучшения спортивной формы.

Многим не понаслышке знакомо понятие «пептиды». Отзывы врачей, отрицательные или положительные мнения, информация о вреде, пользе и преимуществах этих органических соединений уже встречались вам в различных источниках. Мы п редлагаем дополнить свои знания по этому вопросу видео сюжетами из интернет ресурса.

Узнайте больше о том, как принимать пептиды, дозировка:

Надеемся, весь материал был для вас полезным, интересным и пригодится в жизни. Будьте здоровы!

Эти фрагменты связаны пептидной связью:

Это соединение называется дипептидом . При этом дипептид может реагировать еще с одной аминокислотой, образую трипептид :

Формулы пептидов з аписывают так, чтобы свободная аминогруппа находилась слева, а свободная карбоксильная группа - справа.

Структуру пептидов записывают в сокращенном виде (если в пептиде много остатков аминокислот). Например, вазопрессин:

Эту же структуру можно написать в сокращенном виде:

Химические свойства пептидов.

Основным свойством пептидов является их способность к гидролизу . При гидролизе происходит полное или частичное разрушение цепи, после чего образуются пептиды более короткого строения. Полный гидролиз происходит при длительном нагревании пептида с концентрированной соляной кислотой.

Гидролиз может быть кислотным и щелочным, а также может протекать под действием ферментов. В кислой и щелочной среде образуются соли аминокислот, а ферментативный процесс протекает селективно, т.к. можно расщепить конкретные фрагменты цепи пептида.

Биологическое значение пептидов.

Многие пептиды проявляют свою биологическую активность. Простейший пептид - глутатион, который относится к классу гормонов. Он построен из остатков глицина, цистеина и глутаминовой