ببتيد بيتا

الببتيدات بيتا ( β-peptides ) هي ببتيدات مشتقة من الأحماض الأمينية بيتا ، حيث ترتبط مجموعة الأمين بذرة الكربون بيتا (أي ذرة الكربون التي تبعد ذرتين عن مجموعة الكربوكسيلات ). الحمض الأميني بيتا الأصلي هو بيتا-ألانين ( _{H₂NCH₂CH₂CO₂H )، وهو مادة طبيعية} شائعة، ولكن معظم الأمثلة تحتوي على بدائل بدلًا من رابطة أو أكثر من روابط CH. لا توجد الببتيدات بيتا عادةً في الطبيعة. ويجري استكشاف المضادات الحيوية القائمة على الببتيدات بيتا كوسيلة للتغلب على مقاومة المضادات الحيوية _{. [} 1 ] ^{نُشرت دراسات مبكرة} في هذا المجال عام 1996 من قِبل مجموعة ديتر سيباخ ^{[ 1 ]} ومجموعة صموئيل جيلمان. ^{[ 2 ]}

نظرًا لوجود ذرتي كربون متاحتين للاستبدال، فإن الأحماض الأمينية بيتا تحتوي على أربعة مواقع (بما في ذلك الكيرالية؛ مقابل موقعين في الأحماض الأمينية ألفا ) لربط مجموعة البقايا العضوية. ^{[ 3 ]} وبناءً على ذلك، يوجد نوعان رئيسيان من الأحماض الأمينية بيتا يختلفان باختلاف ذرة الكربون التي ترتبط بها البقايا: تلك التي تكون فيها البقايا العضوية (R) مجاورة لمجموعة الأمين تُسمى بيتا ^3، وتلك التي تكون فيها مجاورة لمجموعة الكربونيل تُسمى بيتا ^2. يمكن أن يتكون ببتيد بيتا من نوع واحد فقط من هذه الأحماض الأمينية ( ببتيدات بيتا ^{2 وببتيدات بيتا 3} )، أو من مزيج من النوعين. علاوة على ذلك، يمكن لحمض أميني بيتا أن يُشكّل حلقة باستخدام كلا موقعيه، كما يمكن دمجه في ببتيد. ^{[ 3 ]}

تم تحضير الأحماض الأمينية بيتا من خلال العديد من الطرق، ^{[ 4 ] [ 5 ]} بما في ذلك بعضها يعتمد على تركيب أرندت-إيسترت .

نظراً لأن سلاسلها الرئيسية أطول من سلاسل الببتيدات العادية ، فإن ببتيدات بيتا تُشكّل بنى ثانوية متباينة . تُفضّل بدائل الألكيل في كلٍّ من الموضعين ألفا وبيتا في حمض بيتا الأميني تكوينًا فراغيًا من نوع غوش حول الرابطة بين ذرة الكربون ألفا وذرة الكربون بيتا. ويؤثر هذا أيضًا على الاستقرار الديناميكي الحراري للبنية.

تم الإبلاغ عن أنواع عديدة من البنى الحلزونية المكونة من ببتيدات بيتا. وتتميز هذه الأنواع من التكوينات بعدد الذرات في الحلقة المرتبطة بروابط هيدروجينية التي تتشكل في المحلول؛ فقد تم الإبلاغ عن حلزونات 8، و10، و12، و14، ^{[ 6 ]} وحلزونات 10/12. وبشكل عام، تُشكل ببتيدات بيتا حلزونًا أكثر استقرارًا من ببتيدات ألفا. ^{[ 7 ]}

تتميز ببتيدات بيتا بثباتها ضد التحلل البروتيني في المختبر وفي الجسم الحي ، مما يمثل ميزة محتملة مقارنةً بالببتيدات الطبيعية. ^{[ 8 ]} وقد استُخدمت ببتيدات بيتا لمحاكاة المضادات الحيوية الطبيعية القائمة على الببتيدات، مثل الماجاينينات ، والتي تتميز بفعاليتها العالية ولكن يصعب استخدامها كأدوية لأنها تتحلل بواسطة الإنزيمات المحللة للبروتين. ^{[ 9 ]}

توجد أحماض بيتا أمينية ذات مجموعة واسعة من البدائل. سُميت هذه الأحماض، قياسًا على أحماض ألفا الأمينية البيولوجية ، بالأحماض التالية التي وُجدت طبيعيًا: بيتا ألانين، بيتا ليوسين ، بيتا ليسين ، بيتا أرجينين، بيتا جلوتامات، بيتا جلوتامين، بيتا فينيل ألانين، وبيتا تيروسين. ^{[ 10 ] : 23} يوجد بيتا ألانين في الثدييات ويُدمج في حمض البانتوثينيك ، وهو عنصر غذائي أساسي. ^{[ 10 ] : 2} حمض الأسبارتيك هو حمض بيتا أميني من الناحية التركيبية. ^{[ 10 ] : 218} الميكروسيستينات هي فئة من المركبات التي تحتوي على بيتا إيزوأسبارتيل (أي حمض الأسبارتيك المرتبط بمجموعة بيتا كربوكسيل). ^{[ 10 ] : 23}

• محاكيات الببتيد