Nonapeptide

Nonapeptide sind Peptide, die aus neun Aminosäuren bestehen und damit zu den Oligopeptiden gehören.

Lineare Nonapeptide

Bei linearen Nonapeptiden sind die einzelnen Bausteine der Aminosäuren in einer Kette über acht Peptidbindungen miteinander verknüpft.

Bradykinin

Aminosäurensequenz nach IUB/IUPAC<ref name="CRC">G. D. Fassman (Hrsg.): Handbook of Biochemistry an Molecular Biology. (= Proteins. Volume I). 3. Auflage. CRC Press, Cleveland 1976, ISBN 0-87819-504-1, S. 1–108.</ref> (mit interaktivem Schaltfeld) und Strukturformel (mit grün gefärbtem N-Terminus und blau gefärbtem C-Terminus)	Natürliches Vorkommen
<imagemap> Datei:ASS Bradykinin.svg|rahmenlos|hochkant=1.4|zentriert rect 0 0 42 32 Arginin rect 74 0 194 32 Prolin rect 225 0 267 32Glycin rect 299 0 349 32Phenylalanin rect 381 0 421 32Serin rect 453 0 499 32 Prolin rect 531 0 577 32 Phenylalanin rect 605 0 655 32 Arginin </imagemap> Datei:Bradykinin V1(farblos).svg Bradykinin	Datei:Bloodplasma-de.svg Bradykinin kommt im Blutplasma vor<ref name="Rocha" />

Das Kinin Bradykinin zählt zu den Gewebshormonen und wurde 1948 von einer Gruppe um den Brasilianer Maurício Rocha e Silva (1910–1983)<ref name="Hawgood">B. J. Hawgood: Maurício Rocha E Silva MD: Snake venom, bradykinin and the rise of autopharmacology. In: Toxikon. Band 35, Nr. 11, 1997, S. 1569–1580, doi:10.1016/S0041-0101(97)00008-1.</ref> im Blutplasma entdeckt, als das Gift der Lanzenotter Bothrops jararaca einem Hund injiziert wurde.<ref name="Jakubke">H.-D. Jakubke: Peptide. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin/Oxford 1996, ISBN 3-8274-0000-7, S. 65.</ref><ref name="Rocha">M. Rocha e Silva, W. T. Beraldo, G. Rosenfeld: Bradykinin, a Hypotensive and Smooth Muscle Stimulating Factor Released from Plasma Globulin by Snake Venoms and by Trypsin. In: American Journal of Physiology. Band 156, Nr. 2, 1949, S. 261–273. PMID 18127230.</ref> Wie bei diesen Kininen üblich wirkt es blutdrucksenkend, erhöht die Gefäßpermeabilität und führt zur Kontraktion der glatten Muskulatur von Darm, Uterus und Bronchien.<ref name="Jakubke" /> Dieses Nonapeptid wird ausgeschüttet, wenn der Körper auf ein Trauma oder eine Verletzung reagiert. Dabei werden Botenstoffe durch die Leukozyten freigesetzt, was darauf hindeutet, dass Bradykinin u. a. am Schmerzempfinden und Entzündungen beteiligt ist.<ref name="Taylor">J. E. Taylor, F. V. DeFeudis, J. P. Moreau: Bradykinin-antagonists: Therapeutic perspectives. In: Drug Development Research. Band 16, Nr. 1, S. 1–11, doi:10.1002/ddr.430160102.</ref> So wird infolge einer Injektion von Bradykinin z. B. Schmerz empfunden und es werden Schwellungen sichtbar.<ref name="Parker">C. W. Parker: Mediators: Release and Function. In: W. E. Paul: Fundamental Immunology. Raven Press, New York 1984, ISBN 0-89004-923-8.</ref>

DSIP

Aminosäurensequenz nach IUB/IUPAC<ref name="CRC">G. D. Fassman (Hrsg.): Handbook of Biochemistry an Molecular Biology. (= Proteins. Volume I). 3. Auflage. CRC Press, Cleveland 1976, ISBN 0-87819-504-1, S. 1–108.</ref> (mit interaktivem Schaltfeld) und Strukturformel (mit grün gefärbtem N-Terminus und blau gefärbtem C-Terminus)	Natürliches Vorkommen
<imagemap> Datei:ASS DSIP.svg|rahmenlos|hochkant=1.4|zentriert rect 0 0 40 32 Tryptophan rect 74 0 112 32 Alanin rect 148 0 270 32 Glycin rect 302 0 344 32 Asparaginsäure rect 380 0 420 32 Alanin rect 454 0 496 32 Serin rect 530 0 575 32 Glycin rect 609 0 655 32 Glutaminsäure </imagemap> Datei:DSIP V1(farblos).svg DSIP	Datei:A lovely tiny little rabbit - compare with the leaves^^ - at Hoge Erf Schaarsbergen in springtime - panoramio.jpg DSIP wurde im zerebralem venösem Blut von Kaninchen entdeckt<ref name="Schoenenberger" />

DSIP ist die Abkürzung für Delta Sleep Inducing Peptide, was so viel bedeutet wie schlafinduzierendes Peptid. 1963 wurde durch den Schweizer Physiologen Marcel Monnier (1907–1996)<ref name="Basel">Universität Basel: Prof. Marcel Monnier. (Memento vom 1. Dezember 2017 im Internet Archive) In: Universität Basel 1460–2010 – Rückblick auf die letzten 50 Jahre des Instituts für Physiologie. 2010, abgerufen am 29. Juni 2017.</ref> entdeckt, dass es möglich ist, Schlaf von einem Kaninchen auf ein anderes Kaninchen zu übertragen. Dazu wurde bei einem Kaninchen Schlaf durch elektrische Stimulation des Thalamus induziert und dieser bei einem anderen durch Austausch der Körpersäfte (d. h. humoral) induziert.<ref name="Koller">M. Monnier, T. Koller, S. Graber: Humoral Influences of Induced Sleep and Arousal upon Electrical Brain Activity of Animals with Crossed Circulation. In: Experimental Neurology. Band 8, Nr. 3, 1963, S. 264–277, doi:10.1016/0014-4886(63)90036-0.</ref> Daraufhin begann die Suche nach dem Stoff, der für dies verantwortlich ist. 1976 konnte dieser Stoff, das Nonapeptid DSIP, endgültig aus zerebralem venösem Blut von Kaninchen isoliert werden.<ref name="Schoenenberger">G. A. Schoenenberger, P. F. Maier, H. J. Tobler, M. Monnier: A naturally occurring delta-EEG enhancing nonapeptide in rabbits – X. Final isolation, characterization and activity test. In: Pflügers Archiv. Band 369, Nr. 2, S. 99–109, doi:10.1007/BF00591565.</ref> DSIP bzw. DSIP-ähnliche Peptide kommen in verschiedenen Säugetieren und wechselwarmen Wirbeltieren vor.<ref name="Kovalzon">V. M. Kovalzon, T. V. Strekalova: Delta sleep-inducing peptide (DSIP): a still unresolved riddle. In: Journal of Neurochemistry. Band 97, Nr. 2, 2006, S. 303–309, doi:10.1111/j.1471-4159.2006.03693.x.</ref> Im jeweiligen Organismus wirken die Peptide an verschiedenen regulatorischen Mechanismen mit, wie bspw.:<ref name="Kovalzon" />

• Minderung des basalen Corticotropinspiegels
• Absonderung des Luteinisierenden Hormons
• Absenkung des Stresslevels
• In der Immunreaktion als immunmodulatorischer Faktor oder Antitumormittel
• Normalisierung des Blutdrucks
• Unterdrückung der Alkohol- und Opiat-Abhängigkeit

Obwohl das Peptid „schlafinduzierendes Peptid“ heißt, sind die Auswirkungen auf den Schlaf umstritten.<ref name="Borbély">A. A. Borbély, I. Tobler: Endogenous Sleep-Promoting Substances and Sleep Regulation. In: Physiological reviews. Band 69, Nr. 2, 1989, S. 605–670. PMID 2564687.</ref>

Phyllocaerulein

Aminosäurensequenz nach IUB/IUPAC<ref name="CRC">G. D. Fassman (Hrsg.): Handbook of Biochemistry an Molecular Biology. (= Proteins. Volume I). 3. Auflage. CRC Press, Cleveland 1976, ISBN 0-87819-504-1, S. 1–108.</ref> (mit interaktivem Schaltfeld) und Strukturformel (mit grün gefärbtem N-Terminus und blau gefärbtem C-Terminus)

Natürliches Vorkommen

<imagemap> Datei:ASS Phyllocaerulein.svg|rahmenlos|hochkant=1.4|zentriert rect 145 0 215 32 Sulfonsäuren rect 0 60 60 98 Pyroglutaminsäure rect 88 60 128 98 Glutaminsäure rect 157 63 195 98 Tyrosin rect 224 60 265 98 Threonin rect 293 60 334 98 Glycin rect 361 60 401 98 Tryptophan rect 428 60 473 98 Methionin rect 502 60 542 98 Asparaginsäure rect 572 60 620 98 Phenylalanin rect 650 60 700 98 Aminogruppe </imagemap> Datei:Phyllocaerulein V1(farblos).svg Phyllocaerulein

Phyllomedusa sauvagei Phyllocaerulein kommt in der Haut des Frosches Phyllomedusa sauvagei vor<ref name="Erspamer" />

Das Neuropeptid Phyllocaerulein (auch: Phyllocerulein) wurde 1969 von einer Gruppe um den italienischen Pharmakologen Vittorio Erspamer (1909–1999) aus der Haut des Frosches Phyllomedusa sauvagei isoliert.<ref name="Erspamer">A. Anastasi, G. Bertaccini, J. M. Cei, G. Caro, V. Erspamer, M. Impicciatore: Structure and pharmacological actions of phyllocaerulein, a caerulein‐like nonapeptide: its occurrence in extracts of the skin of Phyllomedusa sauvagei and related Phyllomedusa species. In: British Journal of Pharmacology. Band 37, Nr. 1, 1969, S. 198–206, doi:10.1111/j.1476-5381.1969.tb09538.x.</ref> Phyllocaerulein ist dem Decapeptid Caerulein sehr ähnlich und zeigt die gleiche Wirkung.<ref name="Erspamer" /> Dazu gehört, dass das Nonapeptid Einfluss auf den Blutdruck nimmt,<ref name="Blutdruck">G. Bertaccini, G. de Caro, R. Endean, V. Erspamer, M. Impicciatore: The action of caerulein on the systematic arterial blood pressure of some experimental animals. In: British Journal of Pharmacology. Band 33, Nr. 1, 1968, S. 59–71, doi:10.1111/j.1476-5381.1968.tb00474.x.</ref> zur Kontraktion der Gallenblase führt<ref name="Gallenblase">G. Bertaccini, G. de Caro, R. Endean, V. Erspamer, M. Impicciatore: The actions of caerulein on the smooth muscle of the gastrointestinal tract and the gall bladder. In: British Journal of Pharmacology. Band 34, Nr. 2, 1968, S. 291–310, doi:10.1111/j.1476-5381.1968.tb07052.x.</ref> sowie die Magensäure- und Pankreas-Sekretion steigert.<ref name="Erspamer" /><ref name="Severini">V. Erspamer, G. F. Erspamer, C. Severini, R. L. Potenza, D. Barra, G. Mignogna, A. Bianchi: Pharmacological studies of ‘sapo’ from the frog Phyllomedusa bicolor skin: A drug used by the Peruvian Matses Indians in shamanic hunting practices. In: Toxicon. Band 31, Nr. 9, 1993, S. 1099–1111, doi:10.1016/0041-0101(93)90125-3.</ref>

Teprotid

Aminosäurensequenz nach IUB/IUPAC<ref name="CRC">G. D. Fassman (Hrsg.): Handbook of Biochemistry an Molecular Biology. (= Proteins. Volume I). 3. Auflage. CRC Press, Cleveland 1976, ISBN 0-87819-504-1, S. 1–108.</ref> (mit interaktivem Schaltfeld) und Strukturformel (mit grün gefärbtem N-Terminus und blau gefärbtem C-Terminus)	Natürliches Vorkommen
<imagemap> Datei:ASS Teprotid.svg|rahmenlos|hochkant=1.4|zentriert rect 0 0 60 32 Pyroglutaminsäure rect 92 0 135 32 Tryptophan rect 166 0 210 32 Prolin rect 242 0 288 35 Arginin rect 320 0 366 32 Prolin rect 398 0 440 32 Glutamin rect 472 0 502 32 Isoleucin rect 534 0 658 32 Prolin </imagemap> Datei:Teprotid V2(farblos).svg Teprotid	Bothrops Jararaca Teprotid kommt im Gift der Lanzenotter Bothrops jararaca vor<ref name="Ferreira" />

1970 konnten von einer Gruppe um den brasilianischen Pharmakologen Sérgio Henrique Ferreira (1934–2016) Peptide aus dem Gift der Lanzenotter Bothrops jararaca isoliert werden, die Bradykinin-potenzierend wirken, weil sie ACE-Hemmer sind.<ref name="Ferreira">S. H. Ferreira, D. C. Bartelt, L. J. Greene: Isolation of Bradykinin-Potentiating Peptides from Bothrops jararaca Venom. In: Biochemistry. Band 9, Nr. 13, 1970, S. 2583–2593, doi:10.1021/bi00815a005.</ref> Eines dieser Peptide wurde später als Teprotid bezeichnet.<ref name="Ferreira" /><ref name="Ondetti">M. A. Ondetti, N. J. Williams, E. F. Sabo, J. Pluscec, E. R. Weaver, O. Kocy: Angiotensin-Converting Enzyme Inhibitors from the Venom of Bothrops jararaca. Isolation, Elucidation of Structure, and Synthesis. In: Biochemistry. Band 10, Nr. 22, 1971, S. 4033–4039, doi:10.1021/bi00798a004.</ref><ref name="Cushman">D. W. Cushman, M. A. Ondetti: History of the Design of Captopril and Related Inhibitors of Angiotensin Converting Enzyme. In: Hypertension. Band 17, Nr. 4, 1991, S. 589–592, doi:10.1161/01.HYP.17.4.589.</ref> Aufgrund von geringem kommerziellen Interesse wurde dieser Stoff nicht weiterentwickelt: Teprotid war zu teuer und konnte nicht oral verabreicht werden.<ref name="Nemec">K. Nemec, M. Schubert-Zsilavecz: Vom Teprotid zum Captopril. Rationales Design von ACE-Hemmern. In: Pharmazie in unserer Zeit. Band 32, Nr. 1, 2003, S. 11–16, doi:10.1002/pauz.200390001.</ref>

Cyclische Nonapeptide

Cyclische Nonapeptide sind ringförmige Peptide. Durch Ausbildung einer neunten Peptidbindung kann eine monocyclische Verbindung entstehen. Eine Cyclisierung ist ebenfalls durch andere kovalente Bindungen wie etwa einer Disulfidbrückenbindung in Oxytocin und Arginin-Vasopressin möglich.

Arginin-Vasopressin

Aminosäurensequenz nach IUB/IUPAC<ref name="CRC">G. D. Fassman (Hrsg.): Handbook of Biochemistry an Molecular Biology. (= Proteins. Volume I). 3. Auflage. CRC Press, Cleveland 1976, ISBN 0-87819-504-1, S. 1–108.</ref> (mit interaktivem Schaltfeld) und Strukturformel (mit grün gefärbtem N-Terminus und blau gefärbtem C-Terminus)

Natürliches Vorkommen

<imagemap> Datei:ASS ArgVasopressin.svg|rahmenlos|hochkant=1.4|zentriert rect 0 0 400 38 Disulfidbrücke rect 0 40 48 72 Cystein rect 80 40 122 72 Tyrosin rect 154 40 200 72 Phenylalanin rect 232 40 274 72 Glutamin rect 306 40 352 72 Asparagin rect 384 40 432 72 Cystein rect 464 40 505 72 Prolin rect 537 40 579 72 Arginin rect 611 40 653 72 Glycin rect 685 40 732 72 Aminogruppe </imagemap> Datei:ArgVasopressin V1(farblos).svg Arginin-Vasopressin

Datei:Hypophyse und Epiphyse.jpg Arginin-Vasopressin kommt in der Hypophyse vor<ref name="Kamm" /><ref name="Bourne" />

1927 gelang es Oliver Kamm und Kollegen, aus der Hypophyse zwei Extrakte zu isolieren. Durch den einen Extrakt wurden Aktivitäten gezeigt, die typisch für Oxytocin sind, und durch den anderen wurde u. a. der Blutdruck gesteigert.<ref name="Kamm">O. Kamm, T. B. Aldrich, I. W. Grote, L. W. Rowe, E. P. Bugbee: THe active principles of the posterior lobe of the pituitary glad. I. The demonstration of the presence of two active principles. II. The separation of the two principles and their concentration in the form of potent solid preperations. In: Journal of the American Chemical Society. Band 50, Nr. 2, 1928, S. 573–601, doi:10.1021/ja01389a050.</ref> Diese Komponente wurde Vasopressin genannt.<ref name="Bourne">A. W. Bourne, J. H. Burn: The action of oxytocin and vasopressin on the uterus in labour. In: The Lancet. Band 212, Nr. 5484, 1928, S. 694–695, doi:10.1016/S0140-6736(00)84559-.</ref>
Ein paar Jahre später wurde herausgefunden, dass es zwei Varianten von Vasopressin gibt: Arginin-Vasopressin, welches im Menschen, Rind, Schaf, Pferd und Katze vorkommt, und Lysin-Vasopressin, welches in Schweinen vorkommt.<ref name="Lawler">E. A. Popenoe, H. C. Lawler, V. du Vigneaud: Partial purification and amino acid content of vasopressin from hog piturity glands. In: Journal of the American Chemical Society. Band 74, Nr. 14, 1952, S. 3713, doi:10.1021/ja01134a528.</ref><ref name="Sneader">W. Sneader: Drug Discovery: A History. John Wiley & Sons, Chichester, 2005, ISBN 0-470-01553-5, S. 168, doi:10.1002/0470015535.ch14.</ref> Der Unterschied zwischen diesen beiden Varianten besteht darin, dass Lysin-Vasopressin anstelle eines Arginin-Bausteins einen Lysin-Baustein enthält.<ref name="Lawler" />
1958 gelang die Synthese des Nonapeptids Arginin-Vasopressin einer Gruppe um den US-amerikanischen Biochemiker Vincent du Vigneaud (1901–1978).<ref name="Katsoyannis">V. du Vigneaud, D. T. Gish, P. G. Katsoyannis, G. P. Hess: Synthesis of the Pressor-Antidiuretic Hormone, Arginine-Vasopressin. In: Journal of the American Chemical Society. Band 80, Nr. 13, 1958, S. 33553–358, doi:10.1021/ja01546a040.</ref> Neben der blutdrucksteigernden Eigenschaft trägt Arginin-Vasopressin im Allgemeinen dazu bei, die Homöostase aufrechtzuerhalten (Wasserretention, Erhöhung des Arousals …) und wird daher auch als eigennütziges Peptid bezeichnet.<ref name="Legros" />

Oxytocin

Aminosäurensequenz nach IUB/IUPAC<ref name="CRC">G. D. Fassman (Hrsg.): Handbook of Biochemistry an Molecular Biology. (= Proteins. Volume I). 3. Auflage. CRC Press, Cleveland 1976, ISBN 0-87819-504-1, S. 1–108.</ref> (mit interaktivem Schaltfeld) und Strukturformel (mit grün gefärbtem N-Terminus und blau gefärbtem C-Terminus)

Natürliches Vorkommen

<imagemap> Datei:ASS Oxytocin.svg|rahmenlos|hochkant=1.4|zentriert rect 0 0 400 38 Disulfidbrücke rect 0 40 48 72 Cystein rect 80 40 122 72 Tyrosin rect 154 40 189 72 Isoleucin rect 221 40 263 72 Glutamin rect 295 40 341 72 Asparagin rect 373 40 421 72 Cystein rect 453 40 494 72 Prolin rect 526 40 572 72 Leucin rect 604 40 652 72 Glycin rect 682 40 730 72 Aminogruppe </imagemap> Datei:Oxytocin V1(farblos).svg Oxytocin

Datei:Hypophyse und Epiphyse.jpg Oxytocin kommt in der Hypophyse vor<ref name="Dale" />

Der britische Biochemiker Henry Dale (1875–1968) hat 1906 festgestellt, dass es in der Hypophyse Stoffe gibt, die u. a. ein Zusammenziehen des Uterus bewirken.<ref name="Dale">H. H. Dale: On some physiological actions of ergot. In: The Journal of Physiology. Band 34, Nr. 3, 1906, S. 163–206, doi:10.1113/jphysiol.1906.sp001148.</ref> Damit war das zu den Proteohormonen zählende Neuropeptid Oxytocin entdeckt. 1953 wurde die Aminosäuresequenz des Nonapeptids von dem US-amerikanischen Biochemikers Vincent du Vigneaud (1901–1978) erarbeitet.<ref name="Aminoss1">V. du Vigneaud, C. Ressler, S. Trippett: The sequence of amino acids in oxytocin, with a proposal for the structure of oxytocin. In: The Journal of biological chemistry. Band 205, Nr. 2, 1953, S. 949–957. PMID 13129273.</ref> Durch ihn erfolgte im gleichen Jahr ebenfalls die Synthese des Stoffes.<ref name="Synthese">V. du Vigneaud, C. Ressler, C. J. M. Swan, C. W. Roberts, P. G. Katsoyannis, S. Gordon: The Synthesis of an Octapeptide Amide with the Hormonal Activity of Oxytocin. In: Journal of the American Chemical Society. Band 75, Nr. 19, S. 4879–4880, doi:10.1021/ja01115a553.</ref> Neben der Kontraktion des Uterus ist für die Wirkungsweise von Oxytocin z. B. die positive Beeinflussung der sozialen Interaktion zwischen Mutter und Kind charakteristisch.<ref name="Moberg">K. Uvnäs-Moberg: Oxytocin may mediate the benefits of positive social interaction and emotions. In: Psychoneuroendocrinology. Band 23, Nr. 8, 1998, S. 819–835, doi:10.1016/S0306-4530(98)00056-0.</ref> Aufgrund genereller positiver Auswirkung auf das soziale Verhalten wird Oxytocin auch als uneigennütziges Peptid bezeichnet.<ref name="Legros">J.-J. Legros: Inhibitory effect of oxytocin on corticotrope function in humans: are vasopressin and oxytocin ying–yang neurohormones? In: Psychoneuroendocrinology. Band 26, Nr. 7, 2001, S. 649–655, doi:10.1016/S0306-4530(01)00018-X.</ref> Daneben senkt dieses Peptid den Blutdruck und den Kortisolspiegel. Es kann sedierend wirken sowie zur Gewichtszunahme und einer verbesserten Wundheilung führen.<ref name="Moberg" />

Einzelnachweise

<references />