Peptidomimetik je spojina, ki je zasnovana tako, da posnema biološko aktivni peptid, vendar ima strukturne razlike, ki dajejo večje prednosti za njegovo delovanje kot zdravilo. Na primer, peptidomimetik, ki je zasnovan tako, da posnema hormon, bi imel večjo stabilnost in bi bil bolj dostopen svojemu ciljnemu receptorju za prenos signalov. Peptid je velika molekula, sestavljena iz aminokislin, ki so povezane s peptidnimi vezmi. Peptidomimetiki imajo lahko nenaravne aminokisline ali druge nenavadne spojine, ki stabilizirajo njihovo strukturo ali spremenijo njihovo biološko aktivnost.
Razlog za zanimanje za peptide je, da imajo mnogi pomembno biološko aktivnost. To pomeni, da lahko delujejo kot hormoni in signalne molekule za centralni živčni sistem in imunski sistem. Peptidi lahko vplivajo na širok spekter celične aktivnosti, med drugim na prebavo, razmnoževanje in občutljivost za bolečino. Številne peptidne aktivnosti so zanimive kot tarče za zdravila, vendar jim je lahko težko prečkati membrano in vstopiti v celico. Tudi peptidi, ki pridejo v celico, so pogosto nestabilni.
Peptidomimetiki so bili najprej zasnovani tako, da omejijo konformacijsko mobilnost peptida – z drugimi besedami, stopnjo, do katere se lahko upogne. Če so peptidi pritrjeni na mestu, je večja verjetnost, da bodo reagirali z želeno tarčo, in omejuje neželene stranske učinke. Drugi cilj je povečati njihovo stabilnost. Zaradi vključitve nenaravnih spojin v njihovo hrbtenico je veliko manj verjetno, da bi te nove spojine razgradili encimi, ki razgrajujejo peptide in peptidomimetike.
Peptidi so sestavljeni iz verig aminokislin, povezanih s peptidno vezjo med karboksi koncem ene aminokisline in amino koncem naslednje. Obstaja veliko načinov, na katere je mogoče spremeniti peptidomimetike. Peptidomimetik ima lahko peptidno vez v celoti premaknjeno in jo nadomesti z beta aminokislinami, ki vsebujejo dva dodatna ogljikova atoma med amino in karboksi koncem dveh sosednjih aminokislin. To lahko povzroči široko paleto konfiguracij, ki so biološko aktivne in odporne proti razpadu.
Organski kemiki so identificirali številne druge načine za zamenjavo peptidne vezi. Poleg tega so stranske verige pogosto spremenjene, včasih z dodatkom cikličnih peptidov. To so peptidi, v katerih sta povezana amino-terminus in karboksi-terminus iste molekule. Vse te spremembe so običajno zasnovane tako, da povečajo stabilnost peptidomimetika.
Drugi dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri sintezi peptidomimemetikov, so optimalno prileganje veznega mesta in ali naj strateške regije dajejo prednost temu, da so v vodni raztopini ali v membranah. Prevoz skozi biološke membrane je še en dejavnik, ki ga je mogoče izboljšati s ciljno sintezo peptidomimetika. Za sprejemanje teh odločitev je potrebno natančno poznavanje cilja.
Ta pristop je bil zelo dragocen za identifikacijo novih aktivnih spojin. S to metodo so razvili nekaj uspešnih zdravil, vključno z peptidomimetskim zaviralcem angiotenzinske konvertaze (ACE), ki se uporablja za zdravljenje visokega krvnega tlaka in drugih stanj. Drugi peptidomimetični inhibitorji vključujejo tiste, ki so zasnovani tako, da sprožijo rakave celice, da gredo v programirano celično smrt, znano kot apoptoza. Več raziskovalnih laboratorijev je imelo uspeh s to tehniko v modelnih sistemih in na tem področju je bil zaprošen vsaj en patent.
Sinteza peptidomimetikov je lahko zasnovana za določeno spojino ali pa se lahko sintetizirajo in pregledajo velike knjižnice. Primer slednjega pristopa uporablja kombinatorno kemijo. To je strategija sinteze velikega števila molekul, ki so strukturno sorodne. Knjižnico proizvedenih spojin lahko nato pregledamo za aktivne spojine.
Področje peptidomimetične zasnove prečka številne znanstvene discipline. Stopnja uspešnosti identifikacije biološko aktivnih spojin iz knjižnic peptidomimetičnih spojin je veliko višja kot iz presejalnih knjižnic peptidov. S pogostimi prednostmi povečane stabilnosti in dostopnosti do njihovega cilja raste področje peptidomimetikov.