Peptidhormone

Eiweißhormone; Proteohormone

peptide hormones

Oberbegriff für Hormone, die aus über eine Amidbindung miteinander verknüpften Aminosäuren bestehen.

Biochemisch lassen sich die Hormone in 4 Hauptgruppen unterteilen: die vom Steran abgeleiteten Steroidhormone, die von ungesättigten Fettsäuren abgeleiteten Eicosanoide, die von einer Aminosäure abgeleiteten biogenen Amine und die aus längeren Aminosäureketten bestehenden Peptid- oder Proteohormone. Letztere werden an den Ribosomen auf Basis der mRNA-Sequenz synthetisiert (Translation). Die Aminosäuren sind über eine Amid- oder auch Peptidbindung genannte Verbindung zwischen der α-Carboxylgruppe einer Aminosäure mit der α-Aminogruppe einer zweiten Aminosäure verbunden. Streng genommen spricht man nur bei Ketten bis ca. 100 Aminosäuren von Peptiden, darüber von Proteinen – das Bauprinzip ist aber unabhängig von der Länge identisch. Innerhalb der Peptidhormone kann man zwischen Oligopeptiden (bis 10 Aminosäuren) und Polypeptiden (10–100 Aminosäuren) unterscheiden. Peptidhormone werden in Vesikeln gespeichert und über regulierte Prozesse auf bestimmte Reize hin sezerniert. Im Gegensatz zu den Steroidhormonen, die als meist lipophile Substanzen die Zellmembran frei durchwandern und ihre intrazellulären Rezeptoren erreichen können, binden die hydrophilen Peptidhormone an membranständige Rezeptoren, an denen die Bindung des Liganden eine Signalkaskade auslöst (Second-Messenger-System). Auch die Überquerung der Blut-Hirn-Schranke kann – wenn überhaupt – nur rezeptorvermittelt erfolgen. Der Abbau der Peptidhormone erfolgt durch proteolytische Spaltung, die durch verschiedene Proteasen katalysiert wird.

Biologisch relevant sind Peptidhormone mit sehr unterschiedlicher Länge – von den sehr kleinen, nur 9 Aminosäuren langen Oligopeptiden wie Oxytocin und Vasopressin (Antidiuretisches Hormon) über Polypeptide wie Calcitonin (32 Aminosäuren), ACTH (39 Aminosäuren), Insulin (51 Aminosäuren) und Parathormon (84 Aminosäuren) bis hin zu langkettigen Proteohormonen wie Erythropoietin (165 Aminosäuren) oder Wachstumshormon (191 Aminosäuren). Analytisch ist die unterschiedliche Länge der Aminosäureketten bedeutsam: Einerseits umfassen die Epitope von Antikörpern, die bei den klassischen Quantifizierungsverfahren im Immunoassay zum Einsatz kommen, typischerweise einen Bereich von 8–20 Aminosäuren. Daher kommen bei sehr kurzen Peptiden kompetitive Assays mit einem Antikörper zum Einsatz, während auf großen Proteinen viele sterisch voneinander entfernte Epitope vorhanden sind, die einen Sandwichassay unter Einsatz zweier unterschiedlicher Antikörper erlauben. Andererseits erfordern flüssigkeitschromatografisch-massenspektrometrische Verfahren im Bereich der Peptidhormone bei längeren Peptiden das Vorschalten eines proteolytischen Verdaus, um entsprechend kleine, repräsentative Fragmente der Analytik zugänglich zu machen.