다이펩타이드

다이펩타이드(영어: dipeptide)는 두 개의 아미노산으로 구성된 유기 화합물이다. 다이펩타이드를 구성하는 아미노산은 서로 같거나 다를 수 있다. 다를 경우에는 서열에 따라 두 가지 이성질체가 가능하다. 여러 다이펩타이드는 생리학적으로 중요하며, 일부는 상업적으로도 중요하다. 잘 알려진 다이펩타이드로는 인공 감미료인 아스파탐이 있다.^[1]

글리실글리신은 가장 단순한 다이펩타이드이다.

다이펩타이드는 흰색 고체이다. 많은 다이펩타이드들이 모체가 되는 아미노산보다 훨씬 더 수용성이다.^[1] 예를 들어 다이펩타이드인 Ala-Gln은 586 g/L의 용해도를 가지며, Gln의 용해도 35 g/L의 10배 이상이다. 또한 다이펩타이드는 가수분해와 관련하여 다양한 안정성을 나타낼 수 있다. Gln은 살균 절차를 견디지 못하는 반면, 이것의 다이펩타이드는 견뎌낸다. 다이펩타이드는 가수분해되기 쉽기 때문에 영양 제공을 위해 사용된다.^[2]

예

아스파탐은 인공 감미료로 상업적으로 생산된다.

상업적 가치를 지닌 다이펩타이드

대략 6가지의 다이펩타이드가 상업적 관심을 끌고 있다.^[1]

• 아스파탐(N-L-α-아스파르틸-L-페닐알라닌 1-메틸 에스터)는 인공 감미료이다.
• 카르노신(β-알라닐-L-히스티딘)과 안세린(β-알라닐-N-메틸 히스티딘)은 근육과 뇌 조직에 고도로 집중되어 있다. 이들은 스포츠 의약품에 사용된다.
• 아세틸카르노신은 백내장 예방에 사용된다.
• Ala-Gln과 Gly-Tyr, 주입시 사용^[2]
• Val-Tyr, 항고혈압제

기타 다이펩타이드

• 호모안세린(N-(4-아미노뷰티릴)-L-히스티딘)은 포유류의 뇌와 근육에서 확인되는 다이펩타이드이다.
• 다이페닐알라닌은 펩타이드 나노기술에서 가장 많이 연구되는 단위체이다.
• 쿄토르핀(L-티로실-L-아르지닌)은 뇌의 통증 조절에 역할을 하는 신경활성 다이펩타이드이다.
• 발레닌(또는 오피딘)은 (β-알라닐-N τ-메틸 히스티딘)은 여러 종의 포유류(사람 포함)과 닭의 근육에서 확인되었다.
• 글로린(N-프로피오닐-γ-L-글루타밀-L-오르니틴-δ-락 에틸 에스터)은 점균류인 폴리스폰딜리움 비오라세움(Polysphondylium violaceum)에 대한 화학주성 다이펩타이드이다.
• 발레틴(사이클로-[(6-브로모-8-엔-트립토판)-아르지닌])은 해면동물인 게오디아 바레티(Geodia barretti)에서 발견되는 고리형 다이펩타이드이다.
• 슈도프롤린
• 다이알라닌은 일반적으로 분자동역학의 모델로 사용된다.

생성

합성 다이펩타이드

다이펩타이드는 아미노산들을 결합시켜 생성한다. 첫 번째 아미노산의 아미노기는 비친핵성이 되고, 두 번째 아미노산의 카복실기는 메틸 에스터로 비활성화된다. 두 개의 변형된 아미노산은 결합제의 존재 하에 결합되어 아마이드 결합의 형성을 촉진한다.

RCH(NHP)CO₂H + R'CH(NH₂)CO₂CH₃ → RCH(NHP)C(O)NH(CHR')CO₂CH₃ + H₂O

이러한 결합 반응에 이어, 아민 보호기 P 및 에스터는 각각 유리 아민 및 카복실산으로 전환된다.^[3]

많은 아미노산의 경우 부수적인 작용기들이 보호된다. 펩타이드 결합을 형성하기 위한 아미노기와 카복실기의 축합은 일반적으로 카복실기를 활성화하기 위해 결합제를 사용한다.^[4]

베르그만 아즈락톤 펩타이드 합성은 다이펩타이드 제조를 위한 고전적인 유기 합성이다.^[1]

생합성

다이펩타이드는 가수분해효소인 다이펩티딜 펩티데이스의 작용에 의해 폴리펩타이드로부터 생성된다.^[5] 식이 단백질은 다이펩타이드와 아미노산으로 소화되고, 다이펩타이드의 흡수는 별도의 메커니즘을 포함하기 때문에 아미노산보다 더 빠르게 흡수된다. 다이펩타이드는 위에서 발견되는 G 세포를 활성화시켜 가스트린을 분비하게 한다.

다이케토피페라진 (고리형 다이펩타이드)

레토시반^[6]은 경구용 약물로 연구되고 있는 고리형 다이펩타이드이다.

다이케톤피페라진은 고리형인 다이펩타이드의 특별한 부류이다. 이들은 펩타이드 합성에서 부산물로 형성된다. 많은 다이케토피페라진들이 비표준 아미노산들로부터 생산되었다.^[7]

같이 보기

• 펩타이드
• 트라이펩타이드
• 테트라펩타이드
• 올리고펩타이드
• 폴리펩타이드
• 고리형 펩타이드