Postoji mnogo vrsta transmembranskih peptida, a njihova klasifikacija se zasniva na fizičkim i hemijskim svojstvima, izvorima, mehanizmima gutanja i biomedicinskim primenama.Prema svojim fizičkim i hemijskim svojstvima, peptidi koji prodiru kroz membranu mogu se podijeliti na tri tipa: kationske, amfifilne i hidrofobne.Peptidi koji prodiru kroz kationske i amfifilne membrane čine 85%, dok hidrofobni peptidi koji prodiru kroz membranu čine samo 15%.
1. Peptid koji prodire kroz kationsku membranu
Kationski transmembranski peptidi se sastoje od kratkih peptida bogatih argininom, lizinom i histidinom, kao što su TAT, penetratin, poliarginin, P22N, DPV3 i DPV6.Među njima, arginin sadrži gvanidin, koji se može vezati vodonikom sa negativno nabijenim grupama fosforne kiseline na ćelijskoj membrani i posredovati transmembranskim peptidima u membranu pod uslovom fiziološke PH vrijednosti.Istraživanja oligarginina (od 3 R do 12 R) su pokazala da je sposobnost penetracije u membranu postignuta samo kada je količina arginina bila niža od 8, a sposobnost penetracije u membranu se postepeno povećavala s povećanjem količine arginina.Lizin, iako je katjonski poput arginina, ne sadrži gvanidin, tako da kada postoji sam, njegova efikasnost penetracije kroz membranu nije vrlo visoka.Futaki et al.(2001) su otkrili da se dobar efekat penetracije kroz membranu može postići samo kada peptid koji prodire kroz kationsku ćelijsku membranu sadrži najmanje 8 pozitivno nabijenih aminokiselina.Iako su pozitivno nabijeni aminokiselinski ostaci neophodni da bi penetrativni peptidi prodrli kroz membranu, druge aminokiseline su jednako važne, kao što je kada W14 mutira u F, gubi se penetrabilnost penetratina.
Posebna klasa kationskih transmembranskih peptida su sekvence nuklearne lokalizacije (NLS), koje se sastoje od kratkih peptida bogatih argininom, lizinom i prolinom i mogu se transportovati u jezgro kroz kompleks nuklearnih pora.NLS se dalje mogu podijeliti na jednostruke i dvostruke tipove, koje se sastoje od jednog i dva klastera bazičnih aminokiselina, respektivno.Na primjer, PKKKRKV iz virusa majmuna 40 (SV40) je NLS sa jednim tipom, dok je nuklearni protein NLS sa dvostrukim tipom.KRPAATKKAGQAKKKL je kratka sekvenca koja može igrati ulogu u membranskoj transmembrani.Budući da većina NLS-ova ima brojeve naboja manji od 8, NLS-ovi nisu efikasni transmembranski peptidi, ali mogu biti efikasni transmembranski peptidi kada su kovalentno povezani sa hidrofobnim peptidnim sekvencama kako bi se formirali amfifilni transmembranski peptidi.
2. Amfifilni transmembranski peptid
Amfifilni transmembranski peptidi se sastoje od hidrofilnih i hidrofobnih domena, koji se mogu podijeliti na primarne amfifilne, sekundarne α-helikalne amfifilne, β-sklopive amfifilne i amfifilne obogaćene prolinom.
Primarni tip amfifilnih habajućih membranskih peptida u dvije kategorije, kategorija sa NLS-ovima kovalentno povezanim hidrofobnom peptidnom sekvencom, kao što su MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) i Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), oba se zasnivaju na signalu nuklearne lokalizacije, u signalu nuklearne lokalizacije,4KRKbicSVVC. domen MPG je povezan sa fuzionom sekvencom HIV glikoproteina 41 (GALFLGFLGAAGSTMG A), a hidrofobni domen Pep-1 je povezan sa klasterom bogatim triptofanom sa visokim membranskim afinitetom (KETWWET WWTEW).Međutim, hidrofobni domeni oba su povezani sa signalom nuklearne lokalizacije PKKKRKV preko WSQP.Druga klasa primarnih amfifilnih transmembranskih peptida je izolirana iz prirodnih proteina, kao što su pVEC, ARF(1-22) i BPrPr(1-28).
Sekundarni α-helikalni amfifilni transmembranski peptidi vezuju se za membranu preko α-heliksa, a njihovi hidrofilni i hidrofobni aminokiselinski ostaci nalaze se na različitim površinama spiralne strukture, kao što je MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Za amfifilnu habajuću membranu tipa beta peptida, njena sposobnost formiranja beta nabrane ploče je ključna za njenu sposobnost prodiranja kroz membranu, kao što je to kod VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) u procesu istraživanja sposobnosti penetracije membrane, koristeći tip D. - analozi mutacije aminokiselina nisu mogli formirati beta presavijeni komad, sposobnost prodiranja membrane je vrlo slaba.U amfifilnim transmembranskim peptidima obogaćenim prolinom, poliprolin II (PPII) se lako formira u čistoj vodi kada je prolin visoko obogaćen polipeptidnom strukturom.PPII je lijeva spirala sa 3,0 aminokiselinskih ostataka po okretu, za razliku od standardne desne strukture alfa-heliksa sa 3,6 aminokiselinskih ostataka po okretu.Amfifilni transmembranski peptidi obogaćeni prolinom uključuju goveđi antimikrobni peptid 7(Bac7), sintetički polipeptid (PPR)n(n može biti 3, 4, 5 i 6) itd.
3. Hidrofobni peptid koji prodire kroz membranu
Hidrofobni transmembranski peptidi sadrže samo nepolarne aminokiselinske ostatke, s neto nabojom manjim od 20% ukupnog naboja aminokiselinske sekvence, ili sadrže hidrofobne dijelove ili kemijske grupe koje su bitne za transmembranu.Iako se ovi ćelijski transmembranski peptidi često zanemaruju, oni postoje, kao što su faktor rasta fibroblasta (K-FGF) i faktor rasta fibroblasta 12 (F-GF12) iz Kaposijevog sarkoma.
Vrijeme objave: Mar-19-2023