Peptidi so biološki polimeri, ki nastanejo s povezovanjem aminokislin, katerih ključni elementi so ogljik (C), vodik (H), kisik (O) in dušik (N). Izraz “peptidno zaporedje” se nanaša na vrstni red, v katerem so povezane aminokisline. Peptidi so zelo pomembni v živih sistemih in skupaj tvorijo veliko večje verige, imenovane beljakovine. Čeprav obstaja veliko vrst bioloških peptidov, je večina teh sestavljena iz samo 20 aminokislin. Beljakovine opravljajo vrsto bioloških funkcij, vključno kot encimi in v strukturi celičnih sten rastlin in membran v živalskih celicah.
Aminokisline so tako imenovane, ker imajo aminsko (-NH2) in karboksilno kislinsko (-CO2H) skupino. Večina aminokislin, ki jih najdemo v bioloških sistemih, ima splošno formulo R-CH(NH2)-CO2H, kjer je R razpon skupin. Različna struktura R je tisto, kar vpliva na strukturo in lastnosti peptidov in beljakovin.
Sinteza peptidov se pojavi, ko aminska skupina ene aminokisline reagira s skupino karboksilne kisline na drugi aminokislini. Rezultat je tvorba amidne skupine s strukturo -N(H)-CO-, kjer se vez dušika in ogljika imenuje peptidna vez. Reakcija lahko poteka poljubno število krat, da se tvori peptidno zaporedje različnih funkcionalnih skupin, od katerih je vsaka prepredena z amidno skupino.
Peptidi in beljakovine imajo različne ravni strukture. Primarna struktura beljakovin je vrstni red, v katerem se nahajajo aminokisline; to je njegovo peptidno zaporedje. Funkcionalne skupine na proteinu medsebojno delujejo, da ga povlečejo v obliko. Posamezni zavoji peptida se imenujejo njegova sekundarna struktura. Njegova splošna oblika, neto rezultat vseh teh zavojev, je terciarna struktura peptida.
Biokemične lastnosti beljakovin ali peptidov so odvisne od terciarne strukture. Kot pri vseh kemikalijah bodo beljakovine prevzele energetsko najbolj ugodno obliko. Ta oblika je posledica privlačnih in odbojnih sil med skupinami na posameznih aminokislinah. Zato je terciarna struktura posledica primarne strukture, kar pomeni, da bo sklepanje o peptidnem zaporedju določenega proteina na koncu pojasnilo njegove lastnosti.
Izdelava peptidnega zaporedja beljakovin ima aplikacije pri oblikovanju farmacevtskih izdelkov. Številni biološki procesi so odvisni od delovanja beljakovin, zdravila pa pogosto delujejo tako, da kopirajo ali blokirajo delovanje teh beljakovin. Razumevanje obnašanja beljakovin bi lahko vodilo do oblikovanja učinkovitejših zdravil. Iz tega razloga ima oddelek za raziskave in razvoj farmacevtskega podjetja običajno knjižnico peptidov ali katalog peptidov, ki ga bo uporabljal pri iskanju novih zdravil.