Det finns många typer av transmembranpeptider, och deras klassificering är baserad på fysikaliska och kemiska egenskaper, källor, intagsmekanismer och biomedicinska tillämpningar.Enligt deras fysikaliska och kemiska egenskaper kan membranpenetrerande peptider delas in i tre typer: katjoniska, amfifila och hydrofoba.Katjoniska och amfifila membranpenetrerande peptider står för 85 %, medan hydrofoba membranpenetrerande peptider endast står för 15 %.
1. Katjonisk membranpenetrerande peptid
Katjoniska transmembranpeptider är sammansatta av korta peptider rika på arginin, lysin och histidin, såsom TAT, Penetratin, Polyarginine, P22N, DPV3 och DPV6.Bland dem innehåller arginin guanidin, som kan vätebinda med negativt laddade fosforsyragrupper på cellmembranet och förmedla transmembranpeptider in i membranet under förutsättning av fysiologiskt PH-värde.Studier av oligarginin (från 3 R till 12 R) visade att membranpenetreringsförmågan endast uppnåddes när mängden arginin var så låg som 8, och membranpenetreringsförmågan ökade gradvis med ökningen av mängden arginin.Lysin, även om det är katjoniskt som arginin, innehåller inte guanidin, så när det existerar ensamt är dess membranpenetrationseffektivitet inte särskilt hög.Futaki et al.(2001) fann att god membranpenetreringseffekt endast kunde uppnås när den katjoniska cellmembranpenetrerande peptiden innehöll minst 8 positivt laddade aminosyror.Även om positivt laddade aminosyrarester är väsentliga för att penetrerande peptider ska penetrera membranet, är andra aminosyror lika viktiga, som när W14 muterar till F, går penetreringsförmågan för penetratin förlorad.
En speciell klass av katjoniska transmembranpeptider är nukleära lokaliseringssekvenser (NLS), som består av korta peptider rika på arginin, lysin och prolin och som kan transporteras till kärnan genom kärnporkomplexet.NLS kan vidare delas in i enkel- och dubbeltypning, bestående av ett respektive två kluster av basiska aminosyror.Till exempel är PKKKRKV från simian virus 40(SV40) ett enkeltypande NLS, medan nukleärt protein är ett dubbeltypande NLS.KRPAATKKAGQAKKKL är den korta sekvens som kan spela en roll i membrantransmembran.Eftersom de flesta NLS har laddningsnummer mindre än 8, är NLS inte effektiva transmembranpeptider, men de kan vara effektiva transmembranpeptider när de är kovalent kopplade till hydrofoba peptidsekvenser för att bilda amfifila transmembranpeptider.
2. Amfifil transmembranpeptid
Amfifila transmembranpeptider består av hydrofila och hydrofoba domäner, som kan delas in i primära amfifila, sekundära α-spiralformade amfifila, β-faldiga amfifila och prolinberikade amfifila.
Amfifila bärmembranpeptider av primär typ indelas i två kategorier, kategori med NLS kovalent sammankopplade med hydrofob peptidsekvens, såsom MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) och Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), Båda är baserade på den nukleära lokaliseringssignalen PKKICKRKV från SV4b, inkrkv, domänen av MPG är relaterad till fusionssekvensen av HIV-glykoprotein 41 (GALFLGFLGAAGSTMG A), och den hydrofoba domänen av Pep-1 är relaterad till det tryptofanrika klustret med hög membranaffinitet (KETWWET WWTEW).De hydrofoba domänerna för båda är emellertid anslutna till kärnlokaliseringssignalen PKKKRKV genom WSQP.En annan klass av primära amfifila transmembranpeptider isolerades från naturliga proteiner, såsom pVEC, ARF(1-22) och BPrPr(1-28).
De sekundära α-spiralformade amfifila transmembranpeptiderna binder till membranet via α-spiraler, och deras hydrofila och hydrofoba aminosyrarester finns på olika ytor av den spiralformade strukturen, såsom MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).För amfifilt slitagemembran av betapeptidtyp är dess förmåga att bilda ett betaveckat ark avgörande för dess penetreringsförmåga hos membranet, såsom i VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) i processen att undersöka membranets penetreringsförmåga, med hjälp av typ D - aminosyramutationsanaloger kunde inte bilda betavikt stycke, penetreringsförmågan hos membranet är mycket dålig.I prolinanrikade amfifila transmembranpeptider bildas polyprolin II (PPII) lätt i rent vatten när prolin är starkt anrikat i polypeptidstrukturen.PPII är en vänsterhänt helix med 3,0 aminosyrarester per varv, till skillnad från den vanliga högerhänta alfa-helixstrukturen med 3,6 aminosyrarester per varv.Prolinberikade amfifila transmembranpeptider inkluderade bovin antimikrobiell peptid 7(Bac7), syntetisk polypeptid (PPR)n(n kan vara 3, 4, 5 och 6), etc.
3. Hydrofob membranpenetrerande peptid
Hydrofoba transmembranpeptider innehåller endast opolära aminosyrarester, med en nettoladdning som är mindre än 20 % av den totala laddningen av aminosyrasekvensen, eller innehåller hydrofoba delar eller kemiska grupper som är väsentliga för transmembranet.Även om dessa cellulära transmembranpeptider ofta förbises, existerar de, såsom fibroblasttillväxtfaktor (K-FGF) och fibroblasttillväxtfaktor 12(F-GF12) från Kaposis sarkom.
Posttid: Mar-19-2023