Peptider är biologiska polymerer som bildas genom länkning av aminosyror, vars nyckelelement är kol (C), väte (H), syre (O) och kväve (N). Termen ”peptidsekvens” hänvisar till den ordning i vilken aminosyror är kopplade. Peptider är mycket viktiga i levande system och kombineras för att bilda mycket större kedjor som kallas proteiner. Även om det finns många varianter av biologiska peptider, består de flesta av dessa av bara 20 aminosyror. Proteiner utför en rad biologiska funktioner, inklusive som enzymer och i strukturen av cellväggar i växter och membran i djurceller.
Aminosyror kallas så eftersom de har amin (-NH2) och karboxylsyra (-CO2H) grupper. De flesta av aminosyrorna som finns i biologiska system har den allmänna formeln R-CH(NH2)-CO2H, där R är en rad grupper. Den varierande strukturen hos R är det som påverkar strukturen och egenskaperna hos peptider och proteiner.
Peptidsyntes sker när en aminosyras amingrupp reagerar med karboxylsyragruppen på en annan aminosyra. Resultatet är bildandet av en amidgrupp med strukturen -N(H)-CO- där kväve-till-kolbindningen kallas en peptidbindning. Reaktionen kan äga rum hur många gånger som helst för att bilda en peptidsekvens av olika funktionella grupper, som var och en är insprängd av en amidgrupp.
Peptider och proteiner har olika strukturnivåer. Primär proteinstruktur är den ordning i vilken aminosyrorna finns; detta är dess peptidsekvens. De funktionella grupperna på proteinet interagerar med varandra för att dra det till en form. De individuella vridningarna av en peptid kallas dess sekundära struktur. Dess övergripande form, nettoresultatet av alla dessa vändningar, är peptidens tertiära struktur.
De biokemiska egenskaperna hos proteiner eller peptider beror på tertiär struktur. Som med alla kemikalier kommer proteiner att anta den mest energimässigt gynnsamma formen. Denna form beror på attraktionskrafter och frånstötande krafter mellan grupperna på de enskilda aminosyrorna. Därför är tertiär struktur på grund av primär struktur, vilket betyder att härledning av peptidsekvensen för ett visst protein i slutändan kommer att förklara dess egenskaper.
Att utarbeta peptidsekvensen för ett protein har tillämpningar vid utformning av läkemedel. Många biologiska processer beror på verkan av proteiner, och läkemedel fungerar ofta genom att antingen kopiera eller blockera verkan av dessa proteiner. Att förstå beteendet hos proteiner kan leda till utformningen av mer effektiva läkemedel. Av denna anledning har forsknings- och utvecklingsavdelningen på ett läkemedelsföretag vanligtvis ett peptidbibliotek eller peptidkatalog som den kommer att använda i sökandet efter nya läkemedel.