Peptidi su biološki polimeri nastali povezivanjem aminokiselina, čiji su ključni elementi ugljik (C), vodik (H), kisik (O) i dušik (N). Pojam “peptidni slijed” odnosi se na redoslijed u kojem su aminokiseline povezane. Peptidi su vrlo važni u živim sustavima i kombiniraju se da tvore mnogo veće lance zvane proteini. Iako postoji mnogo vrsta bioloških peptida, većina njih se sastoji od samo 20 aminokiselina. Proteini obavljaju niz bioloških funkcija, uključujući kao enzime i u strukturi staničnih stijenki u biljkama i membrana u životinjskim stanicama.
Aminokiseline se tako nazivaju jer imaju aminske (-NH2) i karboksilne (-CO2H) skupine. Većina aminokiselina pronađenih u biološkim sustavima ima opću formulu R-CH(NH2)-CO2H, gdje je R niz skupina. Promjenjiva struktura R je ono što utječe na strukturu i svojstva peptida i proteina.
Sinteza peptida se događa kada aminska skupina jedne aminokiseline reagira sa skupinom karboksilne kiseline na drugoj aminokiselini. Rezultat je stvaranje amidne skupine strukture -N(H)-CO- gdje se veza dušika i ugljika naziva peptidna veza. Reakcija se može odvijati bilo koji broj puta kako bi se formirao peptidni slijed različitih funkcionalnih skupina, od kojih je svaka isprepletena amidnom skupinom.
Peptidi i proteini imaju različite razine strukture. Primarna struktura proteina je redoslijed u kojem se nalaze aminokiseline; ovo je njegov peptidni slijed. Funkcionalne skupine na proteinu međusobno djeluju kako bi ga povukle u oblik. Pojedinačni zavoji peptida nazivaju se njegovom sekundarnom strukturom. Njegov ukupni oblik, neto rezultat svih ovih zaokreta, je tercijarna struktura peptida.
Biokemijska svojstva proteina ili peptida ovise o tercijarnoj strukturi. Kao i kod svih kemikalija, proteini će poprimiti energetski najpovoljniji oblik. Ovaj oblik je zbog privlačnih i odbojnih sila između skupina na pojedinačnim aminokiselinama. Stoga je tercijarna struktura posljedica primarne strukture, što znači da će deduciranje peptidnog slijeda određenog proteina u konačnici objasniti njegova svojstva.
Određivanje peptidne sekvence proteina ima primjenu u dizajniranju lijekova. Mnogi biološki procesi ovise o djelovanju proteina, a lijekovi često djeluju tako da kopiraju ili blokiraju djelovanje tih proteina. Razumijevanje ponašanja proteina moglo bi dovesti do dizajna učinkovitijih lijekova. Iz tog razloga odjel za istraživanje i razvoj farmaceutske tvrtke obično ima biblioteku peptida ili katalog peptida koji će koristiti u potrazi za novim lijekovima.