Există multe tipuri de peptide transmembranare, iar clasificarea lor se bazează pe proprietăți fizice și chimice, surse, mecanisme de ingestie și aplicații biomedicale.În funcție de proprietățile lor fizice și chimice, peptidele penetrante membranare pot fi împărțite în trei tipuri: cationice, amfifile și hidrofobe.Peptidele cationice și amfifile care pătrund prin membrană reprezintă 85%, în timp ce peptidele hidrofobe care pătrund prin membrană reprezintă doar 15%.
1. Peptidă penetrantă a membranei cationice
Peptidele transmembranare cationice sunt compuse din peptide scurte bogate în arginină, lizină și histidină, cum ar fi TAT, Penetratin, Polyarginine, P22N, DPV3 și DPV6.Printre acestea, arginina conține guanidină, care se poate lega de hidrogen cu grupări de acid fosforic încărcate negativ de pe membrana celulară și poate media peptidele transmembranare în membrană în condițiile valorii PH fiziologice.Studiile oligargininei (de la 3 R la 12 R) au arătat că capacitatea de penetrare a membranei a fost atinsă numai atunci când cantitatea de arginină a fost de până la 8, iar capacitatea de penetrare a membranei a crescut treptat odată cu creșterea cantității de arginină.Lizina, deși cationică precum arginina, nu conține guanidină, așa că atunci când există singură, eficiența sa de penetrare a membranei nu este foarte mare.Futaki şi colab.(2001) au descoperit că un efect bun de penetrare a membranei poate fi atins numai atunci când peptida de penetrare a membranei celulare cationice conținea cel puțin 8 aminoacizi încărcați pozitiv.Deși reziduurile de aminoacizi încărcate pozitiv sunt esențiale pentru ca peptidele penetrante să pătrundă în membrană, alți aminoacizi sunt la fel de importanți, cum ar fi atunci când W14 se transformă în F, penetrabilitatea Penetratinei se pierde.
O clasă specială de peptide transmembranare cationice sunt secvențele de localizare nucleară (NLS), care constă din peptide scurte bogate în arginină, lizină și prolină și pot fi transportate la nucleu prin complexul porilor nucleari.NLS-urile pot fi împărțite în continuare în tipări simple și duble, constând din unul și, respectiv, două grupuri de aminoacizi bazici.De exemplu, PKKKRKV din virusul simian 40(SV40) este un NLS cu o singură tipare, în timp ce proteina nucleară este un NLS cu dublă tipare.KRPAATKKAGQAKKKL este secvența scurtă care poate juca un rol în transmembrana membranei.Deoarece majoritatea NLS au numere de sarcină mai mici de 8, NLS nu sunt peptide transmembranare eficiente, dar pot fi peptide transmembranare eficiente atunci când sunt legate covalent la secvențe de peptide hidrofobe pentru a forma peptide transmembranare amfifile.
2. Peptidă transmembranară amfifilă
Peptidele transmembranare amfifile constau din domenii hidrofile și hidrofobe, care pot fi împărțite în amfifile primare, amfifile secundare α-helicoidale, amfifile cu pliere β și amfifile îmbogățite cu prolină.
Peptide membranare de uzură amfifile de tip primar în două categorii, categorie cu NLS conectate covalent prin secvență de peptide hidrofobe, cum ar fi MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) și Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), ambele se bazează pe semnalul de localizare nucleară al PKSVKKR, hidrofobic, domeniul MPG este legat de secvența de fuziune a glicoproteinei HIV 41 (GALFLGFLGAAGSTMG A), iar domeniul hidrofob al Pep-1 este legat de clusterul bogat în triptofan cu afinitate mare de membrană (KETWWET WWTEW).Cu toate acestea, domeniile hidrofobe ale ambelor sunt conectate cu semnalul de localizare nucleară PKKKRKV prin WSQP.O altă clasă de peptide transmembranare amfifile primare a fost izolată din proteinele naturale, cum ar fi pVEC, ARF(1-22) și BPrPr(1-28).
Peptidele transmembranare amfifile secundare α-helical se leagă de membrană prin intermediul α-helices, iar reziduurile lor hidrofile și hidrofobe de aminoacizi sunt localizate pe diferite suprafețe ale structurii elicoidale, cum ar fi MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Pentru membrana de uzură amfifilă de tip pliere cu peptide beta, capacitatea sa de a forma o foaie pliată beta este crucială pentru capacitatea sa de penetrare a membranei, cum ar fi în VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) în procesul de cercetare a capacității de penetrare a membranei, folosind tipul D. - analogii mutației aminoacizilor nu au putut forma piesa pliată beta, capacitatea de penetrare a membranei este foarte slabă.În peptidele transmembranare amfifile îmbogățite cu prolină, poliprolina II (PPII) se formează ușor în apă pură atunci când prolina este foarte îmbogățită în structura polipeptidei.PPII este un helix stânga cu 3,0 reziduuri de aminoacizi pe tură, spre deosebire de structura standard alfa-helix pentru dreapta cu 3,6 reziduuri de aminoacizi pe tură.Peptidele transmembranare amfifile îmbogățite cu prolină au inclus peptida antimicrobiană bovină 7(Bac7), polipeptida sintetică (PPR)n(n poate fi 3, 4, 5 și 6), etc.
3. Peptidă de penetrare a membranei hidrofobe
Peptidele transmembranare hidrofobe conțin numai resturi de aminoacizi nepolare, cu o sarcină netă mai mică de 20% din sarcina totală a secvenței de aminoacizi sau conțin fragmente hidrofobe sau grupări chimice care sunt esențiale pentru transmembrană.Deși aceste peptide transmembranare celulare sunt adesea trecute cu vederea, ele există, cum ar fi factorul de creștere a fibroblastelor (K-FGF) și factorul de creștere a fibroblastelor 12 (F-GF12) din sarcomul Kaposi.
Ora postării: 19-03-2023