Пептиды

Олиго- и полипептиды, белки

Грань между олигопептидами и полипептидами (тот минимальный размер, при котором молекула пептида перестаёт считаться олигопептидом и становится полипептидом) достаточно условна. Источники, разграничивающие олиго- и полипептиды, как правило, определяют границу между олигопептидами и полипептидами как 10 (согласно Химической Энциклопедии) или 10—20 (согласно определению ИЮПАК) аминокислотных остатков. Иногда четкая грань не проводится вообще (так, например, согласно учебнику Ленинжера, размер олигопептидов — несколько, а полипептидов — много аминокислотных остатков), и формально олигопептидная молекула окситоцин, состоящая из 9 аминокислотных остатков, может упоминаться как полипептид.

Белками можно считать пептиды, масса которых превышает 5000—10 000, и(или) длина превышает 50—90 аминокислотных остатка. Эта граница тоже условна, однако в основных источниках справочной информации, где эта граница обозначена (включая ИЮПАК), она лежит в указанных пределах. Диапазон масс согласуется с диапазоном размеров подстановкой средней массы аминокислотного остатка (110 Да).

Источники подтверждения эффективности и безопасности коротких пептидов

1. Ашапкин В.В., Линькова Н.С., Хавинсон В.Х., Ванюшин Б.Ф. Эпигенетические механизмы пептидергической регуляции экспрессии генов при старении клеток человека// Биохимия. – 2015. – Т. 80, Вып. 3. – С. 374-388.
2. Зилова И.С. Белковые компоненты в специализированных пищевых продуктах для питания спортсменов// Вопросы питания. – 2014. – Т.83, №53. – C. 133.
3. Мезенова Н.Ю., Вертухов В.В., Волков В.В., Байдалинова Л.С., Мезенова О.Я. Определение технологических показателей порошков активных пептидов из рыбьей чешуи в составе биопродукта для спортивного питания// Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. – 2016. — №2 (17). – С. 104-114.
4. Хавинсон В.Х., Трофимова С.В., Трофимов А.В., Качан Е.Ю., Винер-Усманова И.А., Терехина Р.Н., Крючек Е.С., Пирожкова Е.А. Методика повышения уровня подготовленности гимнасток высокого класса на основе использования средств специальной физической подготовки и пептидных биорегуляторов. // Методические рекомендации. – СПб.: СПб Институт биорегуляции и геронтологии. – 2013. – 44 с.
5. Khavinson V.Kh., Polyakova V.O., Linkova N.S., Dudkov A.V., Kvetnoy I.M. Peptides Regulate Cortical Thymocytes Differentiation, Proliferation, and Apoptosis// Journal of Amino Acids. 2011. ArticleID 517137. P. 1-5.
6. Khavinson V.Kh., Tendler S.M., Rfsyanenko N.A., Tarnovskaya S.I., Linkova N.S., Ashapkin V.V., Yakutseni P.P., Vanyushin B.F. Tetrapeptide KEDW Interacts with DNA and Regulates Gene Expression // American Journal of Biomedical Sciences. – 2015. – Vol. 7, N3. – P. 156-169. Khavinson V.Kh., Tendler S.M., Vanyushin B.F., Kasyanenko N.A., Kvetnoy I.M., Linkovan.S., Ashapkin V.V., Polyakova V.O., Basharina V.S., Bernaotte A. Peptide Regulation of Gene Expression and Protein Synthesis in Bronchial Epithelium// Lung. – 2014. – Vol. 192. – P. 781-791.
7. Medvedeva E.V., Dmitrieva V.G., Povarova O.V., Limborska S.A., Skvortsova V.I., Myasoedov N.F., Dergunova L.V. The peptide semax affects the expression of genes related to the immune and vascular systems in rat brain focal ischemia: genome-wide transcriptional analysis // BMC Genomics. – 2014. — Vol. 15. — P. 228.
8. Stadnik J., Kęska P. Meat and fermented meat products as a source of bioactive peptides // ActaSci Pol .Technol . Aliment. — 2015. — Vol. 14, N 3. — P. 181-190.
9. Sweetwyne M.T., Pippin J.W., Eng D.G., Hudkins K.L., Chiao Y.A., Campbell M.D., Marcinek D.J., Alpers C.E., Szeto H.H., Rabinovitch P.S., Shankland S.J. The mitochondrial-targeted peptide, SS-31, improves glomerular architecture in mice of advanced age //Kidney Int. 2017. S0085-2538(16)30652-4.

Преимущество пептидов и их возможные побочные эффекты

Кроме пептидов в косметологии применяются различные препараты с аминокислотами и протеинами. Хотя они также являются биологически активными компонентами, но:

• действие пептидов в составе косметических средств, в отличие от аминокислот и протеинов, поддается легкому достоверному измерению их биологической активности и дифференциации;
• аминокислоты слишком примитивны и не оказывают заметного действия на фоне остальных ингредиентов косметического препарата, а протеиновые молекулы слишком велики и почти не проникают через роговой слой кожи при наружном применении;
• структура молекул пептидов сложна и способна оказывать активное действие на биохимические реакции и, в то же время, размер их значительно меньше протеинов, что позволяет им относительно легко при регулярном применении проникать в глубокие дермальные слои и функционировать в соответствии с индивидуальными особенностями кожи и биологическими ритмами;
• синтетические пептиды характерны значительно более высокой степенью очистки.

По этим причинам пептидные компоненты являются наиболее перспективными не только для использования в мезотерапевтических, биоревитализационных процедурах и даже при контурной пластике, но и для включения их в наружные косметические средства. Более того, продолжающиеся исследования свидетельствуют в пользу применения препаратов с пептидами в эстетической медицине в целях коррекции и замедления процессов возрастного характера. Они могут быть использованы не только специалистами на различных этапах профессионального косметологического ухода за кожей, но и в домашних условиях.

Применение процедур и наружных препаратов с пептидами помогает уменьшить негативное влияние внешних факторов — психогенных, ультрафиолетового излучения, загрязненного химическими аэрозолями воздуха, резких колебаний температуры воздуха и т. д.

Биорегуляцию с помощью пептидов рекомендуется применять также в целях подготовки к пластическим операциям и после их проведения, а также перед и после проведения агрессивных косметологических процедур, таких как лазерная шлифовка, дермабразия, срединный или глубокий пилинг. Применение пептидной терапии в этих случаях особенно оправдано, поскольку она:

• способствует ускорению процессов регенерации;
• позитивно влияет на поддержание адаптационных возможностей кожи и всего организма в целом на оптимальном уровне;
• значительно уменьшает сроки реабилитации;
• снижает риски возникновения негативных последствий.

В то же время, не исключены и побочные эффекты применения пептидов в косметологии, которые связаны с их «плейотропностью». Этот термин означает возможность непредусмотренного множественного действия на различные клетки в разных тканях и в различных патологических ситуациях. Например, в клинической практике было отмечено токсичное действие некоторых цитокинов, характеризующихся положительными свойствами. При попадании в кровяное русло и при определенных условиях они оказывали негативное системное влияние на весь организм.

Так, например, отдельные заболевания с воспалительными проявлениями связаны с необычной (аномальной) активностью некоторых пептидов, которые в обычных условиях, наоборот, обладают функциями защиты. В этих случаях они могут спровоцировать аллергические реакции или такие аутоиммунные заболевания, как ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева, псориаз, подагру и некоторые другие, а также онкологические заболевания. И хотя в практической косметологии подобных явных эпизодов официально не зарегистрировано, но теоретически риск их провоцирования полностью пока не исключен.

Что представляют собой пептиды в косметологии

В биохимическом аспекте они представляют собой биологически активные молекулы естественного или синтетического происхождения, состоящие из нескольких звеньев аминокислотных остатков. Последние соединены между собой амидными связями. Свойства пептидов зависят от:

1. Числа этих звеньев, которых может быть до десяти (олигопептиды) и более (полипептиды).
2. Последовательности соединения аминокислотных остатков.
3. Вторичной структуры самой молекулы, то есть, ее конфигурации в пространстве.

Последовательность соединения аминокислотных остатков в цепи служит своеобразным фактором, запускающим те или иные физиологические реакции в организме.

Пептиды подразделяют на две большие группы: регуляторные, многие из которых являются гормонами, и сигнальные. Основой косметологических препаратов являются именно сигнальные пептиды с двумя или тремя аминокислотными остатками. Они входят в состав так называемых дермальных редуктантов — препаратов, содержащих биологически активные компоненты, обладающие способностью глубоко проникать в дерму, воздействовать на клеточные рецепторы и, в результате этого, запускать весь комплекс биохимических реакций регенерации межклеточного вещества. Кроме того, они регулируют тканевые метаболические процессы и формирование клеточных белков, нормализуют липидное окисление в кожных клетках, обладают антиоксидантным эффектом.

Например, дермальные пептиды осуществляют:

• блокаду синтеза меланина или стимуляцию его разрушения;
• восстановление структуры коллагеновых волокон;
• подавление функции сальных желез и устранение или уменьшение образования акне;
• повышение обмена веществ;
• регенерацию стенок и рост мелких сосудов, регуляцию их проницаемости и т. д.

Механизм действия

Главной целью косметологических процедур, которые направлены на омоложение кожных покровов, является регенерация белковых структур, особенно коллагена. Именно сигнальные пептиды стимулируют процессы омоложения коллагеновых белков: молекулы сигнальных пептидов образуются в организме из тех аминокислот, которые появляются в результате разрушения коллагеновой структуры ферментом коллагеназой; воздействуя на фибробласты, уже активированные гиалуроновой кислотой, они активизируют механизм синтеза нового белка.

Однако после 35 лет накопление свободных радикалов в коже приводит к модификации коллагенового белка и невозможности контролирования организмом процесса его разрушения, а значит и образования сигнальных пептидов. И даже при активации извне фибробластов гиалуроновой кислотой, они не получают необходимого сигнала к запуску процесса неоколлагенеза, так как нет собственных сигнальных пептидов.

При отсутствии неоколлагенеза происходят возрастные изменения кожи, и все больше увеличивается ее птоз. Гиалуроновая кислота в этих случаях как биоревитализант не может оказать никакого позитивного результата, но и сигнальные пептиды неэффективны при недостаточной функции фибробластов. Поэтому инъекции пептидов в косметологии особенно эффективны и дают стойкий результат, если их введение осуществляется в сочетании с гиалуроновой кислотой, стимулирующей функцию фибробластов и их разрастание.

Отмечен также и умеренный релаксирующий эффект пептидов при регулярном и длительном их воздействии на мимическую мускулатуру, что способствует разглаживанию мелких и уменьшению глубины и длины более выраженных морщин. Подробнее о данном действии пептидов читайте в статье «Кремы с эффектом Ботокса».

Характеристика пептидов

Белки используются в косметических целях давно, это – кератины, коллаген, эластины. Они образуются из разнообразных аминокислотных цепочек, соединенных пептидной связью. Аминокислоты являются основным участником клеточных биохимических процессов. Большие размеры белковых молекул ограничивают их действие только поверхностным эффектом.

Пептидами называют молекулы природного или синтетического происхождения размером не более 1нм, образованные короткой цепочкой аминокислот. Они являются фрагментами неактивных белков, образуются в результате ферментативного отсоединения лишних фракций. Короткие аминокислотные цепочки пептидов (от 2 до 10 единиц) проникают сквозь роговый слой к глубоким слоям эпидермиса, регулируя жизнедеятельность клеток. Благодаря им появляется возможность управлять процессами старения. Их получают из растений, животных, искусственно синтезируют.

Белковая структура вторичного типа

Здесь речь идет о варианте цепной укладки таким образом, чтобы была организована упорядоченная структура, такое становится возможным, благодаря водородным связям между группами пептидов одной цепи с такими же группами другой цепи

Если брать во внимание конфигурацию такой структуры, то она может быть:

1. Спирального типа, такое название произошло, благодаря своеобразной форме.
2. Слоисто-складчатого типа.

Если говорить о спиральной группе, то это такая белковая структура, которая сформирована в форме спирали, которая образуется, не выходя за пределы одной цепи полипептидного типа. Если говорить о внешнем виде, то она во многом схожа с обычной электрической спиралью, которая есть в плитке, работающей на электричестве.

Что касается слоисто-складчатой структуры, то здесь цепь отличается изогнутой конфигурацией, её формирование осуществляется на основе связей водородного типа, причем, здесь все ограничивается пределами одного участка конкретной цепи.

Урок биологии №30. Белки. Строение и функции.

биохимия — гликолиз и глюконеогенез

как запомнить аминокислоты

Строение белка. Уровни организации белковой молекулы.

протеины

Биохимия. Белки. Строим полипептидную цепь.

Юля Федорова- Что такое БЕЛКИ(протеины, полипептиды)?!

22 Аминокислоты, пептидная связь, первичная и вторичная структуры белка; кератин

ЕГЭ. Биология. 3.1. Белки: особенности строения. Аминокислоты, пептиды и полипептиды.

1.3. Рецепторные белки

Протеасомная деградация белков, механизм и значение

Виды хирургического лечения сахарного диабета

Урок биологии №30. Белки. Строение и функции.

биохимия — гликолиз и глюконеогенез

как запомнить аминокислоты

Строение белка. Уровни организации белковой молекулы.

протеины

Биохимия. Белки. Строим полипептидную цепь.

Юля Федорова- Что такое БЕЛКИ(протеины, полипептиды)?!

22 Аминокислоты, пептидная связь, первичная и вторичная структуры белка; кератин

ЕГЭ. Биология. 3.1. Белки: особенности строения. Аминокислоты, пептиды и полипептиды.

1.3. Рецепторные белки

Протеасомная деградация белков, механизм и значение

Виды хирургического лечения сахарного диабета

Необходимость пептидов в косметологии

Чтобы выяснить, для чего нужны пептиды в косметологии, нужно рассмотреть их возможности. Старение ведет к снижению производства белка, и, следовательно, к уменьшению активных пептидных молекул. Введение недостающих регуляторов замедляет скорость старения кожи, возвращая ее к молодому уровню. В зависимости от физиологического эффекта пептиды подразделяются на 7 групп:

1. Стимуляторы. Это компоненты кремов для лица. Отвечают за регенерацию клеток и ран, обновляют матрикс. Matrixyl (PalmitoylPenta-peptide-3), SynColl (PalmitoylTripeptide-5).
2. Стабилизаторы. Оказывают антиоксидантное действие, регулируя липидный и водный баланс кожи, повышают запас здоровья кожи.Cu-GHK (PrezatideCopperAcetate), Hexapeptide-11 (Peptamide).
3. Блокаторы. Расслабляют мышцы лица, блокируя передачу нервных импульсов. Создают эффект «ботокса» без утраты мимической активности мышц лица.Argirelline (AcetileHexapeptide-3), Syn-Ake (DipeptideDiamino-butyroylBenzylamidDiacetat).
4. Регуляторы. Стимулируют меланогенез, восстанавливают цвет лица. Melatim (PalmitoylTripeptide-30).
5. Иммуномодуляторы. Активизируют противодействие организма патогенным микробам и бактериям. Rigin (Palmitoyl Tetrapeptide-7), Thymulen-4 (Acetyl Tetra-peptide-2).
6. Активизирующие кровоток. Стимулируют циркуляцию лимфы, снимают отечность, укрепляют сосуды. Eyeseryl (AcetylTetrapeptide-5).
7. Нейротрансмиттеры. Активизируют регенерацию клеток чувствительной кожи.

Пептиды обладают большей активностью, чем другие антивозрастные средства. Они относятся к липофобным соединениям. Поэтому, для проникновения сквозь липидную преграду, их сшивают с жирной кислотой. Ферменты в коже отщепляют кислоту, происходит встраивание фрагмента белка в нужные процессы. В косметологии используется сразу несколько типов пептидов 15–35% концентрации. Это позволяет усилить их возможности во много раз.