Peptider är organiska molekyler där flera aminosyror är sammanlänkade med peptidbindningar. Varje aminosyra har en annan sidokedja. Alla aminosyror består av en aminogrupp, som är NH2, och en karboxylatgrupp, som är COOH. När dessa grupper reagerar skapar de en peptidbindning. När den utförs kemiskt utanför cellen är peptiden känd som en syntetisk peptid.
En dipeptid innehåller två aminosyror och har en peptidbindning, medan en tripeptid har tre aminosyror och två peptidbindningar. Konventionen är att aminosyrakedjor upp till 50 aminosyror är kända som peptider, medan de längre är kända som proteiner. Den stora skillnaden med att göra en syntetisk peptid är att aminosyrorna tillsätts från karboxylatgrupperna framåt. I celler börjar ribosomerna att syntetisera peptider med aminogruppen.
Den vanligaste metoden för att göra syntetiska peptider är att använda fastfas peptidsyntes. Detta möjliggör bildandet av en syntetisk peptid som inte skulle förekomma i naturen, såsom de som innehåller onaturliga aminosyror. Med denna metod immobiliseras peptidkedjor på porösa pärlor. Aminosyrorna behandlas med skyddsgrupperna Fmoc eller Boc för att skydda dem från oönskade reaktioner.
Peptiderna genomgår upprepade cykler av koppling och avskyddning. När den är oskyddad har peptiden fäst till den fasta fasen en fri aminoterminal grupp som är kopplad till en kväveskyddad aminosyraenhet. Sedan avskyddas denna enhet och kan ytterligare reagera för att fästa en annan aminosyra. När peptiden är komplett, klyvs den från hartset och renas med omvänd fas HPLC. Processen för att göra en syntetisk peptid kan läggas ut på ett antal företag.
Peptidsyntes utförs för en mängd olika forskningsmål. Vissa forskare vill verifiera att de har bestämt strukturen av naturligt förekommande peptider korrekt. Andra genomför struktur/funktionsstudier på biologiskt aktiva proteiner och peptider. Sådana peptider inkluderar hormoner och ett antal toxiner. Ofta används syntetiska peptider som sonder för att studera de aktiva delarna av proteinmolekyler.
Peptider är avgörande för masspektrometri för att hjälpa till att identifiera om en forskare har isolerat ett visst protein. Varje protein bryts ner till ett mönster av unika peptider som kan detekteras med masspektrometri. Processen att göra antikroppar mot proteiner hos djur har blivit mycket lättare med tillkomsten av peptidsyntes. Man behöver inte mödosamt rena proteinet och använda det för att generera antikroppar. Man kan syntetisera en peptid till ett fragment av proteinet och sedan använda den peptiden som källan till antikropparna.
Ett särskilt aktivt forskningsområde om syntetiska peptider är att utveckla nya terapeutiska tekniker, såsom nya vacciner. Peptidsyntes används för att generera bibliotek av peptider för att screena för deras biologiska egenskaper. Cellpenetrerande peptider har utvecklats som kan introducera olika faktorer i celler, inklusive peptider, proteiner och byggstenarna i DNA. Sådana tekniker har stor potential som läkemedelstillförselsystem.