المقدمة والأهمية

لعل تفاعل تشكيل الرابطة الببتيدية هو التفاعل الأهم بيولوجياً للحموض الأمينية فهو يقود إلى بلمرتها polymerizatio لتشكيل السلسلة الببتيدية peptide chain (أو الببتيدات peptides) التي لا تتمثل أهميتها بكونها تشكل الهيكل البنيوي للبروتينات فحسب، بل بمساهمتها في العديد من الأدوار البيولوجية والمرضية والعلاجية، فالعديد من الهرمونات على سبيل المثال، هي عبارة عن ببتيدات ويمكن إعطاؤها كعلاج للمرضى الذين يعانون من عوزها كإعطاء الأنسولين لمرضى السكري وهرمون النمو للقزامة). كما تعمل بعض الببتيدات في الجملة العصبية إما كنواقل عصبية neurotransmitters أو كمعدلات عصبية neuromodulators . وتصنع الزراقم Cyanobacteria نوعين من الببتيدات هما المكروسيستينات microcystins والنوديولارينات nodularins, ولهما تأثير قاتل بكمياتهما الكبيرة أما الكميات القليلة منهما فتعزز إمكانية حدوث الأورام الكبدية. ومن جهة أخرى، فإن بعض المضادات الحيوية (كالفالينومايسين والغراميسيدين A ( والقليل من العوامل المضادة للأورام (كالبليومايسين) هي ببتيدات.ويستخدم الأسبارتام ثنائي ببتيد لتحلية العديد من المشروبات.

 لقد سهل التصنيع الكيميائي السريع وتقنية إعادة تأشيب الدنا recombinant DNA technology عملية تصنيع كميات معقولة من الهرمونات الببتيدية التي يوجد العديد منها في الجسم بكميات قليلة جداً يصعب معها عزل هذه الهرمونات بكميات تكفي للعلاج. كما تسمح التقنية نفسها بتصنيع كميات كبيرة من الببتيدات المستخدمة في اللقاحات vaccines والموجودة أيضا في الطبيعة بكميات قليلة جداً (مثل بعض الببتيدات والبروتينات الفيروسية).

تشكيل الببتيدات وخصائصها

تتشكل الببتيدات من ارتباط الحموض الأمينية اليسارية – ألفا بالروابط الببتيدية . يُظهر الشكل التالي بنية ثلاثي الببتيد المكون من الألانين والسيستئين والفالين وقد ظُللت فيه الذرات المساهمة في الروابط الببتيدية.

لاحظ أن ثلاثي الببتيد مكون من ثلاث ثمالاتresidues حمضية أمينية (أي ثلاث حموض أمينية مرتبطة بروابط ببتيدية)، وليس من ثلاث روابط  ببتيدية. وقد اتفق على كتابة بنية الببتيد بحيث تكون الثمالة الأمينية المطرافية (الثمالة التي تكون فيها الزمرة الأمينية ألفا حرة) على اليسار والثمالة الكربوكسيلية المطرافية (الثمالة التي تكون فيها الزمرة الكربوكسيلية ألفا حرّة) على اليمين. يحتوي هكذا ببتيد على زمرة أمينية ألفا واحدة حرة وزمرة كربوكسيلية ألفا واحدة حرّة، ومع ذلك قد تكون أحد هاتين الزمرتين في بعض الببتيدات مشتقة (مثل ن - فورميل أمين أو أميد الزمرة الكربوكسيلية ) وهي، بالتالي، ليست حرّة.

كما اتفق على رسم الببتيدات بحيث تكون النهاية الأمينية على يسار الصفحة والنهاية الكربوكسيلية على يمينها. ولتوضيح كيفية رسم البنى الببتيدية، أرسم أولاً البنية أو الهيكل الرئيس ثم أضف الزمر R المناسبة. أرسم خطاً مُتعرجاً zigzag مكوناً من ذرّات السلسلة الرئيسة أو "الهيكل" وتشمل النتروجين ألفا والكربون ألفا والكربون الكربونيلي:

اكمل النهايات الامينية والكربوكسيلية وأضف الهيدروجين لكل كربون ألف ولكل ذرة نتروجين من الببتيد وأضف الاوكسجين للكربون الكربونيلي:

أضف الزمر R المناسبة الى كل ذرة كاربون ألفا :