Peptidbindung

Eine Peptidbindung ist die Amidverknüpfung, die entsteht, wenn die Carboxylgruppe einer Aminosäure mit der Aminogruppe der nächsten kondensiert und dabei ein Wassermolekül frei wird. Sie ist das kovalente Rückgrat jedes Peptids, und ihre physikalischen Eigenschaften erklären vieles, worauf Peptidchemiker ihr Design ausrichten.

Struktur und Konsequenzen

Durch Resonanz erhält die C–N-Bindung partiellen Doppelbindungscharakter, sodass die Amideinheit planar und die Rotation um sie eingeschränkt ist; die Konformationsfreiheit liegt stattdessen in den flankierenden Phi- und Psi-Winkeln. Diese Planarität ist der Grund, warum sich Rückgrate zu vorhersagbaren Helices und Schleifen falten. Die Bindung ist thermodynamisch instabil gegenüber Hydrolyse, kinetisch aber sehr träge — unkatalysierte Halbwertszeiten bei neutralem pH werden in Jahrhunderten gemessen —, sodass in biologischen Medien Proteasen und nicht Wasser den praktischen Abbauweg darstellen.

Warum das wichtig ist

Jede Strategie zur Verlängerung der Peptidhalbwertszeit zielt auf dieses Rückgrat oder seine Nachbarschaft: Austausch durch D-Aminosäuren, Einbau von Aib, N-terminale Acetylierung, C-terminale Amidierung oder eine Fettsäure-Acylierung, die die Albuminbindung fördert. In der Herstellung ist die Bildung einer Bindung der sich wiederholende Schritt der Festphasen-Peptidsynthese; eine unvollständige Kupplung an irgendeiner Position hinterlässt Deletionssequenzen, die als Schulterpeaks in der HPLC und als Massenlücken in der MS erscheinen.

Verwandte Begriffe

Aminosäure · Abbau · Disulfidbrücke. Weiterführende Lektüre: Stabilität und Halbwertszeit von Peptiden.