Peptidbindung

Medizinische Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher (Facharzt für innere Medizin) am 14. November 2016
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Eine Peptidbindung dient dazu, eine Verbindung herzustellen, die dazu führt, sogenannte Peptide aufzubauen. Peptide übernehmen im Körper die unterschiedlichsten Aufgaben, die lebenswichtig sind. Peptide sind Verbindungen, die den Proteinen ähnlich, aber kleiner sind. Sie enthalten normalerweise weniger als 100 Aminosäuren. Da die meisten Peptide im Körper lebenswichtige Aufgaben erfüllen, wäre eine Störung bei der Peptidbindung, die den Aufbau dieser wichtigen Eiweißverbindungen verhindert, sehr gesundheitsschädlich oder sogar lebensbedrohlich.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine Peptidbindung?

Eine einzelne Peptidbindung verbindet in einem Organismus die Carboxylgruppe einer Amiosäure mit der Aminogruppe des α-Kohlenstoffatoms (auch α-C-Atom genannt) einer anderen Aminosäure. Diese Bindung wird als amidartige Bindung bezeichnet.

In Form vom reiner Transkription entstehen in Organismen unter Umständen auch Verbindungen mit einzelnen Peptidbindungen. Normalerweise werden allerdings im Körper Polypeptidketten gebildet. Dieser Vorgang findet in den Ribosomen statt.

Bevor es zu einer Peptidbindung kommen kann, ist es erforderlich, dass vorher die reaktiven Gruppen aktiviert werden. Das geschieht bei den meisten Peptidbindungen im menschlichen Körper oder auch dem anderer Lebewesen durch die Einwirkung von Enzymen.

Funktion & Aufgabe

Wenn es die Möglichkeit der Peptidbindung nicht geben würde, wäre der Mensch nicht lebensfähig, denn es könnten keine Peptide aufgebaut werden. Es gibt sehr viele verschiedene Peptide im menschlichen Körper, die sehr unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Die wichtigsten davon sollen hier genannt werden.

Das Peptid Calcitonin reguliert über die Schilddrüse den Calcium-Stoffwechsel. Auch Endorphine sind Peptide und können beispielsweise bei der körpereigenen Schmerzreduktion in bestimmten Situationen sehr wichtig sein.

Das in der Bauchspeicheldrüse gebildete Insulin gehört auch zu den Peptiden und ist dazu da, die Aufnahme von Glucose zu regulieren. In der Nebenschilddrüse wird das Peptid Parathormon gebildet. Zusammen mit dem anderen Peptid Calcitonin ist es unter anderem für die Regulierung des Calcium-Stoffwechsels erforderlich, erfüllt aber zusätzlich noch viele andere Aufgaben im gesamten Intermediärstoffwechsel.

Für Wachstumsprozesse und die Wirkungsweise von Hormonen sind Peptide erforderlich, die als Somasostatin bezeichnet werden. Für die körperliche und auch die geistige Entwicklung des Menschen werden opioidene Peptide benötigt, die im Körper ähnliche Eigenschaften wie Morphin haben, in diesem Fall aber nicht schädlich, sondern lebenswichtig sind.

Ebenfalls überlebenswichtig sind alle Peptide, die in Form von Vasilidatorenen oder Neurotransmittern im menschlichen Körper zum Einsatz kommen. Wie man an dieser Aufzählung, die bei weitem nicht alle Peptide enthält, die im menschlichen Körper wichtige Aufgaben erfüllen, unschwer erkennen kann, würde jedes Leben im menschlichen Körper ohne einen reibungslosen und ungestörten Ablauf der Peptidbindungen innerhalb von kürzester Zeit zum Stillstand kommen.

Bereits minimale Störungen an einzelnen Stellen können schlimme Folgen haben. Peptide werden aber auch zunehmend zur Behandlung vieler Erkrankungen genutzt. Dazu gehören die Krebstherapie, aber auch die Behandlung von Diabetes oder Fettleibigkeit.

Ebenso gibt es Peptide, die Antibiotika ersetzen können, wenn beispielsweise eine Überempfindlichkeit gegenüber Antibiotika besteht. Auch bei der künstlichen Peptidsynthese, die dazu dient, diese Medikamente zu produzieren, ist es wichtig, dass die dazu notwendige Peptidbindung einwandfrei ablaufen kann.




Krankheiten & Beschwerden

Eine schwere Erkrankung, die im Zusammenhang mit einer gestörten Peptidbindung steht, ist Diabetes. In diesem Fall stellt die Bauchspeicheldrüse nicht genug körpereigenes Insulin zur Verfügung. Der Transport von Glucose kann dann nicht mehr einwandfrei ablaufen und es kommt zu einer Störung des gesamten Kohlenhydratstoffwechsels. Wird diese Störung so schwer, dass es zu einer Laktatazidose kommt, kann das tödlich verlaufen. Bei der Herstellung von Insulin zur Behandlung dieser Erkrankung ist die Peptidbindung im Labor von Bedeutung.

Wenn es zu einer Störung der Bildung von Calcitonin und/oder Parathormon im Körper kommt, führt das zu einer Störung im gesamten Calciumstoffwechsel. Nicht nur das Knochengerüst würde dabei Schaden nehmen und brüchig werden können. Es könnte auch der gesamte Zellstoffwechsel zum Erliegen kommen, denn der regelmäßige Einstrom von Calcium in die menschenlichen Zellen ist überlebenswichtig.

Eine Störung der Bildung des Neurotransmitters Acetylcholin, der eine überlebenswichtige Funktion im zentralen Nervensystem erfüllt, könnte sehr schnell tödlich enden. Bestimmte Gifte greifen diesen Neurotransmitter an. Dazu gehören einige Schlangengifte. Viele Gifte greifen auch die Calciumkanäle an und hindern so die entsprechenden Peptide daran, ihre Wirkung zu entfalten.

Auch Hitze, die Einwirkung von Schwermetallen im Körper, radioaktive Strahlung, wie Wirkung bestimmter Salze oder aber eine zu hohe Konzentration von Alkohol können dazu führen, dass die reibungslos ablaufende Bildung von Peptiden und die damit verbundene Peptidbindung nicht mehr ordnungsgemäß ablaufen kann. Viele allgemein als Drogen eingestufte gefährliche Stoffe stören die Wirkungsweise der Neurotransmitter und insofern die Bildung inklusive der Peptidbindung dieser überlebenswichtigen Peptide.

In der Forschung über Schizophrenie wird derzeit darüber diskutiert, ob dabei eine Störung in Bezug auf den Neurotransmitter Glutamat eine Rolle spielt. Auch in diesem Fall ist es möglich, dass der Aufbau dieses wichtigen Peptids und dabei seine Peptidbindung nicht einwandfrei abläuft.

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