多肽
肽是由α-氨基酸通过肽键连接而成的化合物,是蛋白质在水解过程中产生的中间产物。当两个氨基酸分子通过脱水缩合反应相连时,形成的化合物称为二肽;依此类推,存在三肽、四肽、五肽等。而由三个或三个以上氨基酸分子通过肽键连接组成的肽,则被称为多肽。
肽概述
肽(peptide)是由α-氨基酸通过肽键连接而成的化合物,作为蛋白质水解过程中的中间产物而存在。依据肽链中氨基酸残基的数目,肽可被细分为多种类型:含有两个氨基酸残基的称为二肽,三个称为三肽,以此类推,直至含有九个氨基酸残基的九肽。当肽链由三个或更多氨基酸分子构成时,通常被称作多肽,其分子量小于10,000Da,具备穿透半透膜的能力,且不被三氯乙酸及硫酸铵所沉淀。在学术文献中,由2至10个氨基酸组成的肽常被称为寡肽(或称小分子肽);10至50个氨基酸组成的肽则定义为多肽;而由50个以上氨基酸组成的肽链则被称为蛋白质,蛋白质在某些语境下亦被视作多肽的一种。简而言之,多肽,常简称为肽,是20世纪的一项重要科学发现。
医学领域
传统上,多肽类药物主要局限于多肽类激素。然而,当前多肽类药物的开发已跨越多个领域,并获得了广泛应用。多肽类药物的主要应用范畴涵盖以下几个方面:
- 细胞因子模拟肽
通过利用已知细胞因子的受体,从肽库中筛选出具有细胞因子活性的模拟肽,已成为国内外研究的热点。国外研究已成功筛选出包括人促红细胞生成素、人促血小板生成素、人生长激素、人神经生长因子及白细胞介素等多种生长因子的模拟肽。这些模拟肽的氨基酸序列与其对应的细胞因子存在差异,但具备相似的生物活性,并且具有分子量较小的优势。目前,这些细胞因子模拟肽正处于临床前或临床研究阶段。
- 抗菌性活性肽
昆虫在受到外界环境刺激时,会产生大量具有抗菌活性的阳离子多肽。至今已筛选出百余种抗菌肽,体内外实验均证实,多种抗菌肽不仅具有强大的杀菌能力,还能有效杀死肿瘤细胞。例如,从蚕体内筛选出的抗菌肽D展现出了良好的应用前景,并且可以通过基因工程技术进行生产。此外,蛇毒中也存在多种活性多肽,从蛇毒中分离出的一个由13个氨基酸组成的小肽,对革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌均具有杀菌能力。
- 心血管疾病治疗用多肽
许多植物中药具有降血压、降血脂、溶血栓等功效,既可作为药物使用,也可作为保健食品。然而,由于其有效成分难以确定,其应用受到了很大限制。近年来,研究发现许多有效成分实际上是小分子多肽。例如,我国科学家从大豆中加工分离出的活性多肽,可以通过小肠直接吸收,具有防治血栓、高血压和高血脂的作用,还能延缓衰老,提高机体的抗肿瘤能力。从人参、茶叶、银杏叶等植物中也分离出了多种用于治疗心血管疾病的小肽。
- 其他药用小肽
除了在上述几大方面取得显著进展外,小肽药物在其他领域也取得了一些进展。例如,Stiernberg等发现了一个合成肽(TP508),该肽能促进伤口血管的再生,加速皮肤深度伤口的愈合。Pfister等发现了一个小肽,能防止碱损伤角膜内炎症细胞的浸润,抑制炎症反应。Carron等证实其筛选的两个合成肽能抑制破骨细胞对骨质的重吸收。
- 诊断用多肽
在诊断试剂中,多肽的主要用途是作为抗原检测病毒、细胞、支原体、螺旋体等微生物以及囊虫、锥虫等寄生虫的抗体。与天然微生物或寄生虫蛋白抗原相比,多肽抗原具有更强的特异性,且易于制备。因此,使用多肽抗原装配的检测试剂,其检测抗体的假阴性率和本底反应均较低,易于临床应用。目前,使用多肽抗原装配的抗体检测试剂包括甲、乙、丙、庚或肝病毒、艾滋病病毒、人巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、风疹病毒、梅毒螺旋体、囊虫、锥虫、莱姆病及类风湿等。这些多肽抗原大部分是从相应致病体的天然蛋白中分析筛选获得的,有些则是从肽库中筛选出的全新小肽。
多肽对人体影响
活性肽在人体内起着调控生长、发育、免疫调节及新陈代谢等关键生理过程的作用,维持着一种动态平衡状态。一旦活性肽水平降低,人体机能将发生显著变化。对于儿童而言,其生长发育进程会减缓甚至停滞,长期如此可能导致侏儒症的发生。而对于成年人或老年人,活性肽的缺乏会导致免疫力下降、新陈代谢紊乱及内分泌失调,进而诱发多种疾病,如失眠、体重减轻或水肿等。此外,由于活性肽还参与神经系统的调节,因此活性肽的减少还会使人体动作变得迟缓,认知能力下降。更为重要的是,活性肽的减少将直接导致人体各部位逐渐出现全面性衰老,进而增加各种疾病的风险。
分泌周期
在不同年龄阶段,各种活性肽的分泌量存在显著差异。根据分泌量的变化,人的一生大致可分为以下四个时期:
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分泌充足期(青年期,25岁之前):此阶段内,活性肽的分泌量保持均衡,免疫功能处于强盛状态,人体通常不易罹患疾病。
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分泌不足期(失衡期,壮年和中年期,30-50岁):在这一时期,若活性肽分泌不足或出现失衡,个体可能会出现各种亚健康状态和轻微的疾病症状,这种情况在40岁以上人群中较为常见。
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分泌匮乏期(严重不足期,中年和老年期,50岁以上):此阶段内,若活性肽分泌严重不足或严重失衡,个体可能会表现出明显的衰老症状,并可能诱发各种相关疾病,这一现象在50岁以上人群中尤为显著。
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分泌终止期(衰老期):此时期相对短暂,由于调控人体内分泌的“核心指挥者”——活性肽的分泌停止或减少,导致细胞功能逐渐衰退,进而引发器官功能衰竭和丧失,最终导致生命终结。
肽的重要作用
肽在人体中扮演着至关重要的角色,众多活性物质均以肽的形式存在。肽广泛参与人体的激素调节、神经传导、细胞生长及生殖等多个领域,其重要性主要体现在对体内各系统和细胞生理功能的调节上。肽能够激活体内相关的酶系,促进中间代谢膜的通透性改变,或通过调控DNA转录过程及影响特定蛋白质的合成,最终引发特定的生理效应。作为涉及人体内多种细胞功能的关键物质,肽不仅能够促进细胞的合成,还能调节细胞的功能活动。在人体中,肽还充当着神经递质的角色,负责传递信息。同时,肽也作为一种运输工具,将人体摄入的各种营养物质、维生素、生物素、钙以及有益的微量元素等输送到各细胞、器官和组织中。综上所述,肽是人体重要的生理调节物质,能够全面调节人体的生理功能,增强和发挥人体的生理活性,具有极其重要的生物学功能。
多肽保存方式
多肽类保健食品仅需存放于阴凉干燥的环境之中即可保持其稳定性。而对于多肽试剂及多肽类药物,则需置于干燥器内进行保存。在尚未暴露于空气之前,冷冻干燥处理后的多肽可在室温条件下暂存,此举可有效减少湿度对其影响。若无法进行冷冻干燥处理,建议以小剂量工作样形式进行存放。对于含有Cys、Met或TrP残基的多肽试剂,溶解时必需加入脱氧缓冲剂,因该类多肽试剂易受空气氧化影响。在封装前,通过缓慢通入氮气或氩气流经多肽试剂,可进一步降低其氧化风险。此外,含有Gln或Asn残基的多肽试剂亦易发生降解,相较于不含这些易降解残基的多肽,其稳定性较差,使用寿命有限。
多肽具有广泛的溶解性,但其不溶性问题主要源于二级结构的形成。除极短肽链外,此现象在多数多肽中均可发生,尤其在含有多个疏水残基的多肽中更为显著。盐类的存在会促进二级结构的形成。因此,建议首先采用无菌蒸馏水或去离子水进行多肽的溶解。如需提高溶解率,可采用超声处理辅助溶解。若溶解仍存在困难,可加入少量稀乙酸(10%)或氨水以促进溶解。
对于长期保存多肽试剂,冷冻干燥处理为最佳选择。冷冻干燥后的多肽粉末可在-20℃或更低温度下保存数年,且降解程度极小。相比之下,多肽在溶液中的稳定性较差,易受细菌降解影响,因此应使用无菌纯化水进行溶解。
含有Met、Cys或Tyr残基的多肽溶液由于易发生氧化反应,其使用寿命有限。建议将其溶于无氧溶剂中保存。为防止重复冻融对多肽造成的破坏,建议溶解过量多肽以供实验使用,而剩余多肽则以固体形式进行保存。
名称 | 货号 | 规格 |
多肽 | Bulk-peptide-ih | bulk |
多肽试剂 TOTU | abs42087418-1g | 1g |
DLH多肽服务 | peptide-DLH-EA | EA |
DGE多肽 | peptide-DGE-EA | EA |