Peptidele ciclice sunt o clasă neobișnuită de compuși care au fost descoperiți pentru prima dată din microorganisme, datorită activităților lor biologice. Acestea variază de la antibiotice, cum ar fi bacitracină și polymyxnB, până la medicamentul imunosupresor ciclosporină. Ele pot fi, de asemenea, toxine. Alfa amanitina, otrava de la ciuperca de moarte, este, de asemenea, o peptidă ciclică.
Acești compuși sunt supuși unei investigații foarte active ca potențiale noi surse de medicamente și antibiotice. Ele sunt mult mai rezistente la proteaze – enzime care descompun proteinele – decât un lanț peptidic liniar. Această rezistență la proteoliză înseamnă că au tendința de a supraviețui procesului digestiv uman. De asemenea, pot lega proteinele în celulă acolo unde medicamentele tradiționale nu pot.
Proprietățile neobișnuite ale peptidelor ciclice se datorează atât structurii lor circulare, cât și modului lor neobișnuit de biosinteză, care încorporează frecvent compuși neobișnuiți. În afară de cei 20 de aminoacizi utilizați în mod normal în proteine, 300 de compuși naturali diferiți pot fi utilizați în sinteza peptidelor ciclice. De exemplu, pot conține D aminoacizi.
Ca toate peptidele, ele sunt formate din lanțuri de aminoacizi legați printr-o legătură peptidică. Majoritatea peptidelor sunt liniare, având un capăt N-terminal cu o grupare amino la un capăt și un capăt C-terminal cu o grupare carboxil la celălalt. În peptidele ciclice, capetele N și C sunt legate între ele, formând un lanț polipeptidic ciclic. Când există mai puțin de 50 de aminoacizi, compusul este cunoscut ca o peptidă ciclică. Un compus mai mare este cunoscut ca proteină ciclică.
Există multe cercetări care vizează sinteza de noi peptide ciclice. Ele pot fi sintetizate prin tehnici specializate, cunoscute sub denumirea de sinteza de peptide. Există companii de biotehnologie care sunt specializate în fabricarea de peptide personalizate pentru studii de cercetare. Peptidele ciclice s-au dovedit promițătoare în tratarea bolilor Alzheimer și Huntington. Pe măsură ce devin disponibile mai multe informații despre interacțiunea lor cu proteinele celulare, este posibil să se dezvolte și mai multe medicamente din această clasă diversă de compuși.
Pe lângă activitatea biologică a peptidelor ciclice, acestea prezintă interes ca purtători. Aceasta înseamnă că pot fi proiectate pentru a transporta medicamente în organism. În special dacă medicamentul este o peptidă, acesta poate fi sintetizat ca parte a peptidei ciclice și administrat oral.
Biosinteza peptidelor ciclice naturale este interesantă pentru biologi, deoarece implică frecvent sintetaze peptidice non-ribozomale. Majoritatea peptidelor sunt produse de ribozomi, care folosesc ARN mesager (ARNm) ca șablon și apoi adună aminoacizii pentru a forma o peptidă sau o proteină. Unele microorganisme au complexe mari de enzime compuse din module pe care le folosesc pentru a asambla peptidele ciclice. Nu folosesc ribozomi sau ARNm. În unele cazuri, este posibilă modificarea modulelor și modificarea genetică a peptidei ciclice, eventual formând noi compuși cu activitate biologică.