ペプチドとタンパク質の違いを探しているなら、短い答えは「サイズ」です。
ペプチドとタンパク質はどちらも、身体の基本構成要素のアミノ酸のひもでできていて、ペプチド結合によって一緒に保持されています。 基本的な用語では、ペプチドはタンパク質よりも小さなアミノ酸の鎖でできているという違いがあります。
しかし、定義と、科学者がそれぞれの用語を使用する方法は、少し緩やかです。 一般論として、ペプチドは2つ以上のアミノ酸を含んでいます。
オーストラリアのクイーンズランド大学分子生物科学研究所（IMB）のマーク・ブラスコビッチ博士によると、ペプチドとタンパク質の境界は、およそ50～100個のアミノ酸であるとのことです。 しかし、人体で見つかるほとんどのペプチドはそれよりずっと短く、約20個のアミノ酸の鎖です。
シクロチドと呼ばれるペプチドの重要な変種もあります。 ペプチドやタンパク質と同様に、シクロチドもアミノ酸の列で構成されていますが、他のものと異なり、シクロチドの両端は結合して円を形成しています。
タンパク質については、生化学者は一般に大きなペプチド分子に対してこの用語を使います。100個以上のアミノ酸からなる1本の長い鎖、つまり「複合ポリペプチド」であるか、いくつかのアミノ酸鎖が結合して構成されているかがあります。
Why peptides are the ‘next big thing’ in medical research
Biochemists are excited by the possibilities presented by peptides and proteins as pharmaceuticals because they often mimic the behavior of a natural ligand – that interact with the receptor on an enzyme or cell to cause a biological process.これは、ペプチドが医薬品になる可能性に満ちた物質であり、その理由は、酵素や細胞が受容体と相互作用し、生体プロセスを引き起こす、自然のリガンドとまったく同じ挙動をするためです。
このため、ペプチド医薬品は、低分子医薬品よりも副作用が少なく、より正確に標的を定めることができる可能性を持っています。 また、ペプチドの分解速度も問題で、安定性の問題はありますが、安全性という点ではプラスに働く可能性があります。
また、ペプチドを魅力的にする製造上の考慮点もあります。一般的に酵母や哺乳類細胞で発現させるタンパク質とは対照的に、ペプチドはその長さから、化学的に合成することが可能です。
特に抗がん剤への応用では、多くの抗体が臨床応用されているか、開発中です。 タンパク質を使用する利点は、ペプチドの医薬品用途と同じです。体内で自然に存在するものを模倣するか、欠損または損傷したものを置き換えます。 そのため、低分子薬が持つ標的外効果や悪い副作用を避けつつ、必要な特異性を提供することができます。
ペプチドは非常に早く分解されるため、安定性が問題になることがあり、それは患者にペプチドを投与するのが難しいことを意味します。
また、体によると、ペプチドやタンパク質は基本的に単なる食べ物であり、体が速やかに消化するため、ペプチド薬を経口投与することはかなり困難です。
「そのため、医薬品開発者はしばしば、ペプチドから、代わりに低分子でそれを模倣しようとします。低分子は潜在的に、より長く体内にとどまり、経口投与が可能な、医薬品としてより良い特性を持っているからです」と、Blaskovich博士は語りました。
しかし、課題は、低分子がペプチドを模倣するようにすることです。
「これを実現するために、製薬業界は何十億も費やしています」と、Blaskovich博士は付け加えます。 そのため、ペプチドでない低分子に変換するのではなく、ペプチドである薬を考え出すことができれば、強力で、選択的で、適性のある薬を開発するためのより速い方法となる可能性があるのです」。”
製薬業界は依然として懐疑的で、その主な理由は安定性の問題ですが、経口投与されたペプチドが腸のバリアを通過して血流に取り込まれるのが難しいということもあります。
しかし、薬としてのペプチドの静脈内・皮下使用はより一般的になりつつあります。 FDAが認可したペプチド医薬品は約60種類、臨床試験中のペプチド医薬品は約140種類、前臨床（ヒト試験前）開発中のものは500種類以上あります。
農業用途もある
ペプチドの安定性はヒトへの使用において克服すべき課題ですが、諸刃の剣であり、農業用途では利点となるものもあるかもしれません。 殺虫剤や殺菌剤として使われるペプチドの分解の速さは、それが環境中で持続しないことを意味します。
ですから、ペプチドの安定性をより高く作ることは、両方の意味で有効なのです。
つまり、たとえば何百年も存在するDDTのような長期的な問題を引き起こすことはないでしょう。
なぜ専門家はペプチド薬にそれほど期待しているのでしょうか？
クレイクの研究の中心であるサイクロチドは、ペプチド医薬品の安定性の問題を解決する大きな可能性を秘めています。
構造的に円を形成しているので、サイクロチドは、消化酵素による分解を加速させる緩い端という弱点を持っていません。 さらに、いくつもの架橋によって安定化され、コンパクトで非常に安定した構造を形成しています。
ブラスコビッチ教授のグループは、拡大する抗生物質耐性に対処するために、2つの有望なペプチドベースの抗生物質に取り組んでいます。 このアプローチは、バンコマイシンを中核に、哺乳類細胞ではなく細菌細胞と選択的に相互作用する基を追加することから始まります。
目的は、細菌を殺す効力を高め、人間の細胞に対して持つ望ましくない副作用を減らすことです。
あなたはすでにペプチドベースの薬を服用しているかもしれません
最も有名なペプチドベースの薬の1つがエクセナチドで、バイエッタという名前で販売されています。 2型糖尿病患者の血糖値のコントロールに使用されます。
食事に反応してインスリンの分泌を増やすことで作用し、アメリカとメキシコに生息する毒トカゲの一種であるギラ・モンスターの毒に含まれるペプチドの合成型です。
39アミノ酸からなる線状のペプチドで、10年ほど前に開発され、現在広く使用されています。