Ein Dipeptid ist ein Molekül aus zwei Aminosäuren, die über eine einzige Peptidbindung verknüpft sind. Es ist die kleinstmögliche Peptideinheit und steht in der biochemischen Komplexitätshierarchie direkt über der freien Aminosäure. Trotz ihrer minimalen Größe spielen Dipeptide wichtige biologische Rollen und dienen als grundlegende Bausteine in der Peptidforschung.
Zu den bekanntesten natürlichen Dipeptiden zählt Carnosin (β-Alanyl-L-histidin), das in hoher Konzentration in der Skelettmuskulatur und im Gehirn vorkommt, wo es als physiologischer Puffer, Antioxidans und Metallchelator wirkt. Anserin (β-Alanyl-methylhistidin) ist ein Analogon. Aspartam, ein weltweit verwendeter synthetischer Süßstoff, ist ein Dipeptid (L-Aspartyl-L-phenylalanin-methylester). Glycylglycin, das einfachste Dipeptid, dient als Laborpuffer.
Pharmakokinetisch weisen Dipeptide bemerkenswerte Eigenschaften auf: Sie werden über den Transporter PepT1 (SLC15A1) intakt vom Darm aufgenommen, ein effizienterer Weg als der Transport freier Aminosäuren. Zudem überwinden sie bestimmte zelluläre Barrieren leichter als längere Peptide, was sie zu bevorzugten Zielen der Forschung zur oralen Bioverfügbarkeit macht.
In der Forschung sind N-terminale Dipeptidmotive entscheidend, da viele Proteasen (insbesondere DPP-4) genau die ersten beiden Reste abspalten. Das Verständnis und die Modifikation dieser Schlüssel-Dipeptide bilden die Grundlage für das Design resistenter Analoga: Semaglutid, Liraglutid und moderne GLP-1-Agonisten verdanken ihre Plasmastabilität gezielten Modifikationen des N-terminalen Dipeptids.
Dipeptide erscheinen selten als Endprodukte in einem Katalog von Forschungspeptiden, tauchen aber ständig als Syntheseintermediate, als per LC-MS zu identifizierende proteolytische Abbauprodukte und als wesentliche Designmotive zur Optimierung von Stabilität, Affinität und Selektivität auf.
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