Transmembraanisia peptidejä on monenlaisia, ja niiden luokittelu perustuu fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin, lähteisiin, nielemismekanismeihin ja biolääketieteellisiin sovelluksiin.Fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa mukaan kalvoon läpäisevät peptidit voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: kationisiin, amfifiilisiin ja hydrofobisiin.Kationisten ja amfifiilisten kalvoon läpäisevien peptidien osuus on 85 %, kun taas hydrofobisten kalvoon läpäisevien peptidien osuus on vain 15 %.
1. Kationinen kalvon läpäisevä peptidi
Kationiset transmembraanipeptidit koostuvat lyhyistä peptideistä, joissa on runsaasti arginiinia, lysiiniä ja histidiiniä, kuten TAT, Penetratin, Polyarginine, P22N, DPV3 ja DPV6.Niistä arginiini sisältää guanidiinia, joka voi vetysidosta solukalvon negatiivisesti varautuneisiin fosforihapporyhmiin ja välittää kalvon läpäiseviä peptidejä kalvoon fysiologisen PH-arvon olosuhteissa.Oligarginiinitutkimukset (3 R - 12 R) osoittivat, että kalvon läpäisykyky saavutettiin vain, kun arginiinin määrä oli niinkin alhainen kuin 8, ja kalvon läpäisykyky kasvoi vähitellen arginiinin määrän kasvaessa.Lysiini, vaikka se on kationinen kuten arginiini, ei sisällä guanidiinia, joten kun se on olemassa yksinään, sen kalvon läpäisyteho ei ole kovin korkea.Futaki et ai.(2001) havaitsivat, että hyvä kalvon läpäisyvaikutus voitiin saavuttaa vain, kun kationinen solukalvoon tunkeutuva peptidi sisälsi vähintään 8 positiivisesti varautunutta aminohappoa.Vaikka positiivisesti varautuneet aminohappotähteet ovat välttämättömiä tunkeutuvien peptidien tunkeutumiseen kalvoon, muut aminohapot ovat yhtä tärkeitä, kuten kun W14 mutatoituu F:ksi, Penetratiinin läpäisykyky menetetään.
Erityinen kationisten transmembraanipeptidien luokka on tuman lokalisaatiosekvenssit (NLS), jotka koostuvat lyhyistä peptideistä, joissa on runsaasti arginiinia, lysiiniä ja proliinia ja jotka voidaan kuljettaa ytimeen tuman huokoskompleksin kautta.NLS:t voidaan edelleen jakaa yksi- ja kaksoistyypitykseen, jotka koostuvat yhdestä ja kahdesta emäksisten aminohappojen klusterista, vastaavasti.Esimerkiksi apinaviruksen 40 (SV40) PKKKRKV on yksityypistävä NLS, kun taas tumaproteiini on kaksoistyypittävä NLS.KRPAATKKAGQAKKKL on lyhyt sekvenssi, jolla voi olla rooli kalvon läpäisyssä.Koska useimpien NLS:ien varausluku on alle 8, NLS:t eivät ole tehokkaita kalvon läpäiseviä peptidejä, mutta ne voivat olla tehokkaita transmembraanisia peptidejä, kun ne on liitetty kovalenttisesti hydrofobisiin peptidisekvensseihin muodostaen amfifiilisiä transmembraanipeptidejä.
2. Amfifiilinen transmembraanipeptidi
Amfifiiliset transmembraanipeptidit koostuvat hydrofiilisistä ja hydrofobisista domeeneista, jotka voidaan jakaa primaarisiin amfifiilisiin, sekundaarisiin α-kierteisiin amfifiilisiin, β-laskostuviin amfifiilisiin ja proliinilla rikastettuihin amfifiilisiin domeeneihin.
Primaarisen tyypin amfifiiliset kulumiskalvopeptidit kahteen luokkaan, luokkaan NLS:t, jotka on kovalenttisesti yhdistetty hydrofobisella peptidisekvenssillä, kuten MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) ja Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKbicKRKV). Molemmat perustuvat ydinpaikannussignaaliin PKKoKRKV, jossa SV40phoKRKV MPG-domeeni liittyy HIV-glykoproteiinin 41 fuusiosekvenssiin (GALFLGFLGAAGSTMG A), ja Pep-1:n hydrofobinen domeeni liittyy tryptofaanirikkaaseen klusteriin, jolla on korkea kalvoaffiniteetti (KETWWET WWTEW).Molempien hydrofobiset domeenit on kuitenkin kytketty ydinpaikannussignaaliin PKKKRKV WSQP:n kautta.Toinen primääristen amfifiilisten transmembraanipeptidien luokka eristettiin luonnollisista proteiineista, kuten pVEC, ARF(1-22) ja BPrPr(1-28).
Sekundaariset α-kierteiset amfifiiliset transmembraanipeptidit sitoutuvat kalvoon α-kierteiden kautta, ja niiden hydrofiiliset ja hydrofobiset aminohappotähteet sijaitsevat helikaalisen rakenteen eri pinnoilla, kuten MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Betapeptidi-taittotyyppiselle amfifiiliselle kulumiskalvolle sen kyky muodostaa beetalaskostettu arkki on ratkaisevan tärkeä sen kalvon läpäisevyyden kannalta, kuten VT5:ssä (DPKGDPKGVTVTVTVTVTVTGKGDDPKPD) tutkittaessa kalvon läpäisykykyä D-tyypin avulla. - aminohappomutaatioanalogit eivät pystyneet muodostamaan beeta-laskostettua kappaletta, kalvon läpäisykyky on erittäin huono.Proliinilla rikastetuissa amfifiiliseissä transmembraanipeptideissä polyproliini II (PPII) muodostuu helposti puhtaassa vedessä, kun proliini on erittäin rikastunut polypeptidirakenteessa.PPII on vasenkätinen kierre, jossa on 3,0 aminohappotähdettä kierrosta kohti, toisin kuin tavallinen oikeakätinen alfa-heliksirakenne, jossa on 3,6 aminohappotähdettä kierrosta kohti.Proliinilla rikastettuja amfifiilisiä transmembraanipeptidejä olivat naudan antimikrobinen peptidi 7 (Bac7), synteettinen polypeptidi (PPR) n (n voi olla 3, 4, 5 ja 6) jne.
3. Hydrofobinen kalvon läpäisevä peptidi
Hydrofobiset transmembraanipeptidit sisältävät vain ei-polaarisia aminohappotähteitä, joiden nettovaraus on alle 20 % aminohapposekvenssin kokonaisvarauksesta, tai sisältävät hydrofobisia osia tai kemiallisia ryhmiä, jotka ovat välttämättömiä transmembraanille.Vaikka nämä solujen transmembraanipeptidit jätetään usein huomiotta, niitä on olemassa, kuten fibroblastikasvutekijä (K-FGF) ja fibroblastikasvutekijä 12 (F-GF12) Kaposin sarkoomasta.
Postitusaika: 19.3.2023