Prijeđite na glavni sadržaj
  1. Institut Ruđer Bošković
  2. Novosti
  3. Aminokiseline koji oblikuju pept...

Aminokiseline koji oblikuju peptide: novi alat za dizajn lijekova i funkcionalnih materijala

3.3.2026.
Aminokiseline koji oblikuju peptide: novi alat za dizajn lijekova i funkcionalnih materijala

Barbara Bogović i Ivanka Jerić

Znanstveni tim s Instituta Ruđer Bošković (IRB) razvio je novu strategiju za precizno „programiranje” oblika peptida – molekula koje imaju ključnu ulogu u biologiji, medicini i razvoju novih materijala. U istraživanju su pokazali da posebno dizajnirane aminokiseline, koje u svojoj strukturi sadrže šećerne skupine, mogu usmjeravati način na koji se peptid savija, a time i njegova svojstva i funkciju. 

To je važno jer im takav pristup omogućuje da peptide oblikuju tako da budu stabilniji i imaju željena svojstva, što može pomoći u razvoju lijekova i funkcionalnih materijala. Istraživanje je objavljeno u međunarodnom znanstvenom časopisu Angewandte Chemie International Edition.

U prirodi, primjerice u proteinima, nije presudno samo od čega je molekula sastavljena, nego i kako je „posložena” i savijena – to često određuje što ona može raditi. Zato znanstvenici, osim uobičajenih 20 aminokiselina, koriste i dodatne, posebno osmišljene aminokiseline kako bi mogli “slagati” molekule s predvidljivim svojstvima. Takve „nove” aminokiseline danas su ključne u razvoju modernih lijekova, tvari koje ubrzavaju kemijske reakcije i novih materijala.

Zašto je oblik peptida važan?

Peptidi su kratki lanci aminokiselina, a njihova biološka aktivnost uvelike ovisi o njihovom trodimenzionalnom obliku. Isti kemijski sastav može imati posve drugačije djelovanje, ako je molekula savijena na drugačiji način. Upravo zato znanstvenici već desetljećima traže načine kako pouzdano kontrolirati konformaciju peptida.

Jedan od pristupa je uvođenje tzv. nekanonskih aminokiselina. To su  građevne jedinice koje ne postoje u prirodnim proteinima, ali nude dodatne mogućnosti oblikovanja molekule.

C-glikozilne aminokiseline su posebne aminokiseline na koje je „pričvršćen” šećer čvrstom kovalentnom vezom. U prirodi se javljaju kao produkti bakterijskog metabolizma i pokazuju širok spektar djelovanja. Budući da ta veza teško puca, takve se aminokiseline često koriste u razvoju lijekova kako bi se dobile stabilnije verzije molekula sa šećerom i da bi peptidi u tijelu dulje trajali i pouzdanije djelovali. No, dosad se gotovo nije znalo kako ugradnja takvih aminokiselina mijenja način na koji se peptid savija u prostoru.

Ograničenje postojećih sintetskih pristupa je što su dopuštali dodavanje takvih aminokiselina sa šećerom samo na jedan od dva kraja peptida ili na posebna mjesta koja su se unaprijed morala pripremiti.

“U ovom istraživanju opisali smo praktičniju metodu koja omogućuje da se aminokiseline sa šećerom ubace na različita mjesta unutar peptida, a ne samo na njegove krajeve.” – objašnjava dr. sc.  Barbara Bogović, prva autorica na radu.

Znanstvenici su pritom pripravili četiri nove aminokiseline sa šećerima galaktozom, ribozom, sorbozom i alozom te ih ugradili u peptide u laboratoriju korak po korak. To im je omogućilo da jasno usporede kako na oblik peptida utječe i vrsta šećera i mjesto na kojem se šećer nalazi u lancu. „Kad smo proveli detaljnu strukturnu analizu, utvrdila smo da svaka od ovih šećerom modificiranih aminokiselina potiče drugačiji način savijanja peptidnog lanca. Ključnu ulogu pritom imaju mreže vodikovih veza koje se stvaraju između peptidne okosnice i šećernih skupina.'' – objašnjava dr. sc. Ivanka Jerić, dopisna autorica na radu.

Drugim riječima, šećeri ne služe samo kao „privjesci” na molekuli, već aktivno sudjeluju u oblikovanju njezine strukture. Kombiniranjem više takvih aminokiselina moguće je postići izrazito savijene, stabilne ili pak produžene oblike peptida, gotovo kao da se koristi molekularna abeceda za pisanje trodimenzionalnih struktura.

Ovi rezultati pokazuju da četiri nove aminokiseline sa šećerom mogu „zadati” kako će se peptid saviti, pa se mogu koristiti kao novi alati za stvaranje boljih lijekova, novih materijala i učinkovitijih kemijskih postupaka. Tim koji stoji iza ovog istraživanja okuplja znanstvenike i znanstvenice iz Zavodu za organsku kemiju i biokemiju te Centra za NMR na IRB-u. Uz prvu autoricu na radu, dr. sc. Barbaru Bogović, i dr sc. Ivanku Jerić tim okuplja i dr. sc. Ivanu Colić, dr. sc. Ivanu Nikšić-Franjić te dr. sc. Vilka Smrečkog.

Istraživanje je financirala Hrvatska zaklada za znanost kroz projekt „Neproteinogene aminokiseline za povećanje konformacijske raznolikosti peptida” (IP-2022-10-9617). Rad Barbare Bogović poduprijet je u sklopu „Projekt razvoja karijera mladih istraživača – izobrazba novih doktora znanosti” Hrvatske zaklade za znanost (DOK-2021-02-5260).  

Kontaktirajte nas

Ured za odnose s javnošću

+385 1 457 1269
pr@irb.hr

Više informacija

Ivanka Jerić

Pomoćnik ravnatelja znanstveni savjetnik u trajnom izboru
Zavod za organsku kemiju i biokemiju
Sintetske metodologije u organskoj kemiji
Ivanka.Jeric@irb.hr
Tel:
+385 1 456 0980
Interni broj:
1740
1276

Znanstveni rad

C-Glycosyl α-Amino Acids as Structural Encoders of Peptide Conformation

Vezane vijesti

Novootkriveni motiv vezanja pozitivno nabijenih peptida u vodi

Znanstvenici otkrivaju pozadinu magije arginina

Logo Hrvatske zaklade za znanost

HRZZ