生物活性小分子 - 生物科学
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生物活性小分子
生物活性小分子是指在正常生理条件下或病理条件下起调节、信号传导等作用的小分子有机化合物及活性多肽，同时包括以原型形式在体内起作用的天然化合物及药物。如小分子蛋白、活性多肽、维生素、活性氨基酸及衍生物、胺类物质、脂类介质和金属离子、植物次生代谢产物及其降解产物如苷元、黄胴元、甙元、生物碱等。
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王定恩 “小分子活性肽之父”
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王定恩 有“小分子活性肽之父”的称号，是“小分子活性肽”理论和实践的创始人和奠基人，他对小分子活性肽研究所取得的成就对后世产生了深远的影响。为了自救寻找多肽破解法王定恩 早年间患有严重的肝硬化疾病，在那个年代并没有特效药，患上这种疾病几乎被上天判了死刑。为了活下去，他开始自救，在病榻上，他开始出查阅文献资料，希望从中找到一线光明。他最初考虑，人的身体内部本来能生产白蛋白，因为肝功能损坏才导致白蛋白低下；如果有一种物质能够修复肝细胞，就能够恢复生产白蛋白。得了肝硬化，升高白蛋白的办法只有一个，就是打人体血清白蛋白。但人体血清白蛋白是血制品，不安全，许多发达国家已经停止使用了。是否能人工合成血清白蛋白呢？在查找资料的过程中，有一篇文章给了他很大启发。、上世纪八十年代，日本研制出一种营养药——“14种氨基酸”，参照了卵白蛋白的氨基酸配比。至于为什么，文章中写的非常清楚，卵白蛋白的氨基酸配比和人体血清白蛋白相似。就是这句话，让王定恩如获至宝，他坚信，如果能用卵白蛋白替代人体血清白蛋白，就有可能治疗肝硬化。拼搏+好运=成功& & 思路有了，问题却接二连三。卵白蛋白的分子量很大，大到几百万。对于肝功能受损的人来说，这么大的分子量，根本无法吸收。如何把蛋白质的大分子量转变为小分子量呢？转变的方法有两个：酸解和酶解。中科院生化所有一位教授曾做过酸解实验，条件极其苛刻，人体内显然没有这种环境。身体的生物反应就是酶解，选择酶解也许合适，但在体外制作酶，价格高昂，比如肽酶，1毫克就价值1000美元。现在，需要王定恩攻克的难题，就是找到一个价格低廉的酶，酶解后保留18种氨基酸，并和人体血清白蛋白的氨基酸配比相同。一个有成就的科研工作者，需要广博的学识、坚韧不拔的持久力，外加一点好运气。这三点，在王定恩山身上碰出了火花。想找到最佳的酶解方法，要有5个参数，即酶的选择、酶解的时间、温度、生物反应的酸碱度以及酶的配比。5个参数排列组合，实验的难度可想而知。& & 当然，最重要的还是酶的选择，王定恩这样比喻，蛋白质就是一块布，酶就是剪刀，想要什么样的布，就看剪刀的。他找了不下十几种物质，天天泡在实验室里，最终，执拗的他找到了木瓜酶。木瓜酶和王定恩的想法吻合：他希望是多种酶，而木瓜酶中含有5种酶；他要求无毒，而木瓜酶是从水果中提取的，天然安全。& & 经过反复的试验，日复一日的钻研，带病的王定恩 终于寻找到了木瓜酶解卵白蛋白的方法，不久获得了国家专利。之后，王定恩 又从珍珠壳角蛋白中提取了多肽，并且自己服用，两年多后，他的肝硬化就消失了，成功地解救了自己。王定恩 所发明的小分子活性肽技术，却对后世产生了的深远影响，为人类的健康带来了福音！
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回复：感恩老一辈科研专家王定恩教授
王定恩教授的小分子活性肽值得所有国人关注。专利技术，世界领先，为国争光，扬眉吐气！
很厉害的人物，搞的研究成果也非常不错，不知道什么时候才能惠及大众
神奇的小分子活性肽
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一个的氨基与另一个氨基酸的羧基可以缩合成肽，形成的酰胺基在蛋白质化学中称为肽键。氨基酸的分子最小，蛋白质最大，两个或以上的氨基酸脱水缩合形成若干个肽键从而组成一个肽，多个肽进行多级折叠就组成一个蛋白质分子。蛋白质有时也被称为“多肽”。二胜肽（简称二肽），就是由二个氨基酸组成的蛋白质片断。
一、一种，由脱水而成，含有和氨基，是一种。亦称“胜”。[1]
二、之一。它是由两个或多个氨基酸通过一个氨基酸的与另一个氨基酸的羧基结合而成。[2]
一个氨基酸不能称为肽，也不能合成肽，必须是两个或两个以上氨基酸以相连的化合物。两个氨基酸以肽键相连的化合物称为；三个氨基酸以肽键相连的化合物称为三肽，以此类推，三十四个氨基酸以肽键相连的化合物称为三十四肽。
三、是涉及生物体内多种细胞功能的生物活性物质。截止2003年9月，生物体内已发现几百种肽，是机体完成各种复杂的生理活性必不可少的参与者。所有细胞都能合成物质，其功能活动也受多肽的调节。它涉及激素、神经、细胞生长和生殖各领域，其重要性在于调节体内各个系统器官和细胞。酶法多肽的生理和药理作用主要是激活体内有关酶系，促进中间代谢膜的通透性，或通过控制DNA转录或翻译而影响特异的蛋白合成，最终产生特定的生理效应或发挥其药理作用。肽优于氨基酸，一是较氨基酸吸收快速；二是以完整的形式被机体吸收；三是主动吸收（氨基酸属被动吸收）；四是低耗，与氨基酸比较，肽吸收具有低耗或不需消耗能量的特点，肽通过十二指肠吸收后，直接进入血液循环，将自身能量营养输送到人体各个部位；五是肽吸收较氨基酸，具有不饱和的特点；六是氨基酸只有20种，功能可数，而肽以氨基酸为底物，可合成上百上千种。[3]
肽是一种链状的氨基酸聚合物
胜肽是属于降解的小分子胶原蛋白，含氨基酸基团，属于原料类产品。胜肽也是人体中原本就存在的成分，是一种氨基酸形成的链状结构。我们所熟悉的蛋白质，就是一种多胜肽链。因氨基酸的组份和顺序各不相同而组成不同的肽。由两个氨基酸以肽键相连的化合物称为“”，以此类推，有9个氨基酸组成的化合物称为“九肽”，由多个氨基酸（一般为50个，也有称100个的）组成的肽则称为多肽，组成多肽的氨基酸单元称为“氨基酸残基”。肽键将氨基酸与氨基酸头尾相连。
常见的有（Dipeptide），（Tripeptide），甚至多肽（Polypeptide）等，而2~20肽属于寡肽（Oligo-peptide），20~50肽属于多肽，通常十肽以下者较具医药及商业实用性。[4]
肽可由膳食蛋白质（Dietary protein）通过化学方法水解出来，也可以人工方法取得．系由两个或以上的氨基酸（Amino acids）聚合所构成，在细胞生理及代谢功能的调节上甚为重要。肽大多性质不稳定，长期贮存宜防潮，放在4℃以下的地方。
肽肽的种类
肽 多肽 活性肽与大肽
段在5000～50之间的才能称为肽。分子量段在之间的称为大肽。分子量段在1000～50之间的称为、、低聚肽，也称为小分子活性多肽。生物学家将肽称为“氨基酸链”，将小分子活性多肽统称为“生物活性肽”。
肽制备方法
传统获得肽的方法有很多。传统法主要有：微生物发酵法、酸法、碱法、电法、人工嫁接法、基因表达法、酶解法等。
·微生物发酵法：微生物发酵法的生产工艺技术主要是通过现代微生物发酵技术将大分子球蛋白转化为小分子肽，通过控制微生物的代谢和发酵条件可生产不同氨基酸排序和分子量不同的肽。在发酵过程中，产生的游离氨基酸被微生物再次吸收利用，对微生物的代谢不会产生反馈抑制。通过微生物的代谢作用，对氨基酸和小肽进行移接和重排，对某些肽基团进行修饰和重组。例如以大豆豆粕为原料经过微生物发酵法生产的大豆肽，改变了大豆蛋白质固有的氨基酸序列，修饰了肽的疏水性氨基酸末端，使大豆肽没有苦味，活性更高，并赋予大豆肽一些生物活性功能，属于生物工程的高新技术范围、科技含量高、在食品行业、发酵工业、饲料行业、制药行业、化妆品行业和植物营养促进剂等行业中都能应用。具有十分广泛的用途和非常广阔的开发应用前景。
·酸法：用化学强酸催化蛋白质获得肽的方法叫酸法，此法投资大、占地多、工艺复杂、污染大、分子量难以控制，产品有化学残留，难以形成功能，很难实现工业化生产，至今仍停留在实验室；
·碱法：用化学强碱催化蛋白质的方法叫做碱法，这种方法与酸法殊途同归，结果是一样的；
·电法：电解蛋白质的方法叫做电法，此法有明显优势，成产成本低，与酶解法相比，口感好。
·人工嫁接法：就是精细化工生产出的氨基酸，有选择的进行定向嫁接，这种方法基本上用机器来操作，生产量大，产出的肽无活性，生理功能不明显；
·基因表达法：从动物的血液或组织分离提取的方法等统称基因表达法，此方法重要用于研究生产“肽类药物”其代表产品有：、、、白细胞介素1、白细胞介素11、白细胞介素111、人血清白蛋白、免疫球蛋白、丙种球蛋白、肿瘤细胞坏死因子等。
·酶法：用生物酶催化蛋白质的方法称为酶法。酶法在传统法的基础上有所突破和创新，适应了低碳经济和绿色环保的要求。酶法就是用生物酶催化蛋白质获得多肽，就是蛋白质降解，人工合成的肽。酶法较酸法、碱法、电法温和、环保。生产工艺简易，投资少、见效快，适宜工业化生产。酶法获得的肽，分子量易控制、产品自身富有绿色属性、生产出来的肽无苦味、肽分子量小（分子量大都在1000以下）、这些小分子肽不需消化直接吸收，具有动力、载体、运输、递质和营养功能，特别是它具有极强的活性和多样性即重要的生物学功能。
肽肽的应用
主要分为医用类多肽药物，，疫苗，农用类抗菌肽，饲料小肽，日化用化妆品，食品用大豆多肽，玉米多肽，酵母多肽，海参肽。
从功能角度来分，可以分为，降压肽，抗氧化肽，降胆固醇肽，类鸦片活性肽，高F值寡肽，食品强味肽等等。
活性肽，与营养，荷尔蒙、酵素抑制、调节免疫、抗菌、抗病毒、抗氧化有非常紧密关系。多肽大体上分为：多肽类药物和多肽类保健品。传统的多肽类药物主要是多肽类激素，2011年对多肽类药物的开发已经发展到疾病防治的各个领域，特别是在以下各领域发展较快。
肽抗肿瘤多肽
肿瘤的发生是多种因素作用的结果，但最终都要涉及癌基因的表达调控。2013年已发现很多与肿瘤相关的基因以及对肿瘤产生作用的调控因子，筛选与这些基因及与调控因子特异结合的多肽，已成为寻找抗癌药物的新热点。如生长抑素已用于治疗消化系统内分泌肿瘤；美国学者发现了一个能在体内显著抑制腺癌的六肽；瑞士科学家发现一个能诱导肿瘤细胞凋亡的八肽。
肽抗病毒多肽
病毒通过与宿主细胞上的特异受体结合吸附细胞，依赖其自身的特异蛋白酶进行蛋白加工及核酸复制。因此可从肽库内筛选与宿主细胞受体结合的多肽，或能与病毒蛋白酶等活性位点结合的多肽，用于抗病毒的治疗。2013年，加拿大、意大利等国家已从肽库内筛选到很多具有抗病毒性的小肽，有些小肽已进入临床试验阶段。2004年6月中国科学院微生物研究所传出消息，该所承担的中科院知识创新工程重要方向项目“SARS冠状病毒细胞融合机制和融合抑制物研究"，由中科院微生物研究所和武汉大学生命科学院现代病毒学研究中心合作取得重大进展。实验证明，所设计的HR2多肽能够高效抑制病毒对培养细胞的感染，有效抑制浓度在几个纳摩尔(nmole)浓度水平，合成和表达的HR1多肽的病毒感染抑制实验以及HR1与HR2的体外结合实验也取得了重要进展， 所研制的阻止SARS病毒融合的多肽药物可以预防病毒的感染，对于已感染病毒的患者，则可阻止病毒在体内的进一步扩展。该多肽药物具有预防和治疗双重功能。第四军医大学细胞工程研究中心的科研人员已合成出能有效阻止和抑制SARS病毒侵入细胞的9个多肽。
肽细胞因子模拟肽
利用已知细胞因子的受体从肽库内筛选细胞因子模拟肽，2011年成为国内外研究的热点。国外已筛选到了人促红细胞生成素、人促血小板生成素、人生长激素、人神经生长因子及白介素-1等多种生长因子的模拟肽,这些模拟肽的氨基酸序列与其相应的细胞因子的氨基酸序列不同，但具有细胞因子的活性，并且具有相对分子质量小等优点。2013年这些细胞因子模拟肽正处于临床前或临床研究阶段。
肽抗菌活性肽
当昆虫受到外界环境刺激时会产生大量具有抗菌活性的阳离子多肽，2013年已从中筛选出百余种抗菌肽。体内外实验证实,很多抗菌肽不仅有很强的抗菌、杀菌能力，而且还能杀死肿瘤细胞。
肽多肽疫苗
多肽疫苗与核酸疫苗是2013年疫苗研究领域内较受重视的研究方面之一，2013年世界上对病毒多肽疫苗进行了大量的研究和开发。如1999年美国NIH公布了两种HIV-I病毒多肽疫苗对人体进行的临床试验结果；国外学者从丙肝病毒(HCV)外膜蛋白E2内筛选出一种多肽，它可刺激机体产生保护性抗体；美国正在开发疟疾多价抗原多肽疫苗；宫颈癌人乳头瘤病毒多肽疫苗已进入II期临床试验。中国在多种多肽疫苗研究方面也已做了大量的工作。
肽诊断用多肽
多肽在诊断试剂中最主要的用途是用作，检测相应病原生物的抗体。多肽抗原的特点是比天然微生物或寄生虫蛋白抗原的特异性强，且易于制备。2013年用多肽抗原装配的抗体检测试剂包括：甲、乙、丙、庚型肝病病毒、艾滋病病毒、人巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、风疹病毒、梅毒螺旋体、囊虫、、莱姆病及类风湿等检测试剂。使用的多肽抗原大部分是从相应致病体的天然蛋白质内分析筛选获得，有些是从肽库内筛选获得的全新肽。
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浅谈小分子活性肽
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