Transmembraanseid peptiide on palju ja nende klassifikatsioon põhineb füüsikalistel ja keemilistel omadustel, allikatel, neelamismehhanismidel ja biomeditsiinilistel rakendustel.Nende füüsikaliste ja keemiliste omaduste järgi võib membraani läbivad peptiidid jagada kolme tüüpi: katioonsed, amfifiilsed ja hüdrofoobsed.Katioonsed ja amfifiilsed membraani läbivad peptiidid moodustavad 85%, samas kui hüdrofoobsed membraani läbistavad peptiidid vaid 15%.
1. Katioonmembraani läbiv peptiid
Katioonsed transmembraansed peptiidid koosnevad lühikestest peptiididest, mis on rikkad arginiini, lüsiini ja histidiini poolest, nagu TAT, Penetratiin, polüarginiin, P22N, DPV3 ja DPV6.Nende hulgas sisaldab arginiin guanidiini, mis võib füsioloogilise PH väärtuse tingimustes siduda rakumembraanil negatiivselt laetud fosforhapperühmadega ja vahendada transmembraanseid peptiide membraani.Oligarginiini (3 R kuni 12 R) uuringud näitasid, et membraani läbitungimisvõime saavutati ainult siis, kui arginiini kogus oli juba 8 ja membraani läbitungimisvõime suurenes järk-järgult arginiini koguse suurenemisega.Lüsiin, kuigi katioonne nagu arginiin, ei sisalda guanidiini, nii et kui see eksisteerib üksi, ei ole selle membraani läbitungimisvõime kuigi kõrge.Futaki et al.(2001) leidsid, et hea membraani läbitungimisefekt on saavutatav ainult siis, kui katioonse rakumembraani läbistav peptiid sisaldas vähemalt 8 positiivselt laetud aminohapet.Kuigi positiivselt laetud aminohappejäägid on penetratiivsete peptiidide membraani tungimiseks hädavajalikud, on teised aminohapped sama olulised, näiteks kui W14 muteerub F-ks, kaob Penetratiini läbitavus.
Katioonsete transmembraansete peptiidide eriklass on tuuma lokaliseerimise järjestused (NLS), mis koosnevad lühikestest peptiididest, mis on rikkad arginiini, lüsiini ja proliini poolest ning mida saab tuumapooride kompleksi kaudu tuuma transportida.NLS-e saab veel jagada ühe- ja topelttüüpimiseks, mis koosnevad vastavalt ühest ja kahest aluseliste aminohapete klastrist.Näiteks ahviviiruse 40 (SV40) PKKKRKV on ühe tüüpi NLS, samas kui tuumavalk on topelttüüpimise NLS.KRPAATKKAGQAKKKL on lühike järjestus, mis võib mängida rolli membraani transmembraanis.Kuna enamikul NLS-idel on laenguarv alla 8, ei ole NLS-id tõhusad transmembraansed peptiidid, kuid need võivad olla tõhusad transmembraansed peptiidid, kui need on kovalentselt seotud hüdrofoobsete peptiidjärjestustega, moodustades amfifiilseid transmembraanseid peptiide.
2. Amfifiilne transmembraanne peptiid
Amfifiilsed transmembraansed peptiidid koosnevad hüdrofiilsetest ja hüdrofoobsetest domeenidest, mida saab jagada primaarseteks amfifiilseteks, sekundaarseteks α-spiraalseteks amfifiilseteks, β-voltivateks amfifiilseteks ja proliiniga rikastatud amfifiilseteks.
Primaarset tüüpi amfifiilsed kulumismembraani peptiidid jagunevad kahte kategooriasse, kategooria NLS-idega, mis on kovalentselt ühendatud hüdrofoobse peptiidjärjestusega, nagu MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) ja Pep-1 (KETWWETWWTEWSQPKPKKRKV). Mõlemad põhinevad tuuma lokaliseerimise signaalil PKKoKRKV, milles SV4phoKRKV MPG domeen on seotud HIV glükoproteiini 41 sulandjärjestusega (GALFLGFLGAAGSTMG A) ja Pep-1 hüdrofoobne domeen on seotud kõrge membraaniafiinsusega trüptofaanirikka klastriga (KETWWET WWTEW).Mõlema hüdrofoobsed domeenid on aga WSQP kaudu ühendatud tuuma lokaliseerimissignaaliga PKKKRKV.Veel üks primaarsete amfifiilsete transmembraansete peptiidide klass eraldati looduslikest valkudest, nagu pVEC, ARF(1-22) ja BPrPr(1-28).
Sekundaarsed α-spiraalsed amfifiilsed transmembraansed peptiidid seonduvad membraaniga α-heeliksite kaudu ning nende hüdrofiilsed ja hüdrofoobsed aminohappejäägid paiknevad spiraalse struktuuri erinevatel pindadel, näiteks MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Beeta-peptiid-volditava tüüpi amfifiilse kulumismembraani puhul on selle võime moodustada beeta-volditud lehte membraani läbitungimisvõime seisukohalt otsustava tähtsusega, näiteks VT5-s (DPKGDPKGVTVTVTVTVTVTGKGDPKPD) membraani läbitungimisvõime uurimisel, kasutades D-tüüpi. - aminohappe mutatsiooni analoogid ei suutnud moodustada beeta-volditud tükki, membraani läbitungimisvõime on väga halb.Proliiniga rikastatud amfifiilsetes transmembraansetes peptiidides moodustub polüproliin II (PPII) kergesti puhtas vees, kui proliin on polüpeptiidi struktuuris väga rikastatud.PPII on vasakukäeline spiraal, millel on 3,0 aminohappejääki pöörde kohta, erinevalt tavalisest parempoolsest alfa-heeliksist, millel on 3,6 aminohappejääki pöörde kohta.Proliiniga rikastatud amfifiilsed transmembraansed peptiidid olid veise antimikroobne peptiid 7 (Bac7), sünteetiline polüpeptiid (PPR) n (n võib olla 3, 4, 5 ja 6) jne.
3. Hüdrofoobset membraani läbistav peptiid
Hüdrofoobsed transmembraansed peptiidid sisaldavad ainult mittepolaarseid aminohappejääke, mille netolaeng on alla 20% aminohappejärjestuse kogulaengust, või sisaldavad hüdrofoobseid fragmente või keemilisi rühmi, mis on transmembraani jaoks olulised.Kuigi neid rakulisi transmembraanseid peptiide jäetakse sageli tähelepanuta, on need siiski olemas, näiteks Kaposi sarkoomi fibroblastide kasvufaktor (K-FGF) ja fibroblastide kasvufaktor 12 (F-GF12).
Postitusaeg: 19. märts 2023