Peptidele sunt molecule organice în care mai mulți aminoacizi sunt legați prin legături peptidice. Fiecare aminoacid are un lanț lateral diferit. Toți aminoacizii sunt formați dintr-o grupare amino, care este NH2, și o grupare carboxilată, care este COOH. Când aceste grupuri reacţionează, ele creează o legătură peptidică. Când este efectuată chimic în afara celulei, peptida este cunoscută ca o peptidă sintetică.
O dipeptidă conține doi aminoacizi și are o legătură peptidică, în timp ce o tripeptidă are trei aminoacizi și două legături peptidice. Convenția este că lanțurile de aminoacizi de până la 50 de aminoacizi sunt cunoscute ca peptide, în timp ce cele mai lungi sunt cunoscute ca proteine. Diferența majoră în realizarea unei peptide sintetice este că aminoacizii sunt adăugați din grupele carboxilat în continuare. În celule, ribozomii încep să sintetizeze peptide cu gruparea amino.
Cea mai comună metodă de producere a peptidelor sintetice este utilizarea sintezei peptidelor în fază solidă. Acest lucru permite formarea unei peptide sintetice care nu ar apărea în natură, cum ar fi cele care conțin aminoacizi nenaturali. Cu această metodă, lanțurile peptidice sunt imobilizate pe margele poroase. Aminoacizii sunt tratați cu grupele protectoare Fmoc sau Boc pentru a-i proteja de reacțiile nedorite.
Peptidele suferă cicluri repetate de cuplare și deprotecție. Când este neprotejată, peptida atașată la faza solidă are o grupare amino-terminală liberă care este cuplată la o unitate de aminoacid protejată cu azot. Apoi, această unitate este deprotejată și poate reacționa în continuare pentru a atașa un alt aminoacid. Odată ce peptida este completă, este scindată din rășină și purificată prin HPLC în fază inversă. Procesul de producere a unei peptide sintetice poate fi contractat către o serie de companii.
Sinteza peptidelor este realizată pentru o varietate de obiective de cercetare. Unii cercetători doresc să verifice dacă au determinat corect structura peptidelor care apar în mod natural. Alții efectuează studii de structură/funcție asupra proteinelor și peptidelor biologic active. Astfel de peptide includ hormoni și o serie de toxine. Adesea, peptidele sintetice sunt folosite ca sonde pentru a studia părțile active ale moleculelor de proteine.
Peptidele sunt esențiale în spectrometria de masă pentru a ajuta la identificarea dacă un cercetător a izolat o anumită proteină. Fiecare proteină se descompune într-un model de peptide unice care pot fi detectate prin spectrometrie de masă. Procesul de producere a anticorpilor la proteine la animale a devenit mult mai ușor odată cu apariția sintezei peptidelor. Nu trebuie să purifice laborios proteina și să o folosești pentru a genera anticorpi. Se poate sintetiza o peptidă într-un fragment al proteinei și apoi se poate folosi acea peptidă ca sursă a anticorpilor.
Un domeniu deosebit de activ de cercetare asupra peptidelor sintetice implică dezvoltarea de noi tehnici terapeutice, cum ar fi vaccinuri noi. Sinteza peptidelor este utilizată pentru a genera biblioteci de peptide pentru a verifica proprietățile lor biologice. Au fost dezvoltate peptide care pătrund în celule care pot introduce diverși factori în celule, inclusiv peptide, proteine și blocurile de construcție ale ADN-ului. Astfel de tehnici au un mare potențial ca sisteme de administrare a medicamentelor.