Hi ha molts tipus de pèptids transmembrana, i la seva classificació es basa en propietats físiques i químiques, fonts, mecanismes d'ingestió i aplicacions biomèdiques.Segons les seves propietats físiques i químiques, els pèptids penetrants de membrana es poden dividir en tres tipus: catiònics, amfifílics i hidròfobs.Els pèptids penetrants de membrana catiònics i amfifílics representen el 85%, mentre que els pèptids penetrants de membrana hidrofòbics representen només el 15%.
1. Pèptid penetrant de membrana catiònic
Els pèptids transmembrana catiònics estan formats per pèptids curts rics en arginina, lisina i histidina, com ara TAT, Penetratina, Poliarginina, P22N, DPV3 i DPV6.Entre ells, l'arginina conté guanidina, que pot unir-se d'hidrogen amb grups d'àcid fosfòric carregats negativament a la membrana cel·lular i mediar pèptids transmembrana a la membrana en condicions de valor fisiològic de PH.Els estudis d'oligarginina (de 3 R a 12 R) van demostrar que la capacitat de penetració de la membrana només s'aconseguia quan la quantitat d'arginina era tan baixa com 8, i la capacitat de penetració de la membrana augmentava gradualment amb l'augment de la quantitat d'arginina.La lisina, tot i que és catiònica com l'arginina, no conté guanidina, de manera que quan existeix sola, la seva eficiència de penetració a la membrana no és molt alta.Futaki et al.(2001) van trobar que només es podia aconseguir un bon efecte de penetració de la membrana quan el pèptid penetrant de la membrana cel·lular catiònica contenia almenys 8 aminoàcids carregats positivament.Tot i que els residus d'aminoàcids carregats positivament són essencials perquè els pèptids penetrants penetrin a la membrana, altres aminoàcids són igualment importants, com ara quan W14 muta en F, es perd la penetrabilitat de la Penetratina.
Una classe especial de pèptids transmembrana catiònics són les seqüències de localització nuclear (NLS), que consisteixen en pèptids curts rics en arginina, lisina i prolina i que es poden transportar al nucli a través del complex de porus nuclears.Els NLS es poden dividir a més en tipus simple i doble, que consisteix en un i dos grups d'aminoàcids bàsics, respectivament.Per exemple, PKKKRKV del virus simià 40 (SV40) és un NLS d'un sol tipus, mentre que la proteïna nuclear és un NLS de doble tipus.KRPAATKKAGQAKKKL és la seqüència curta que pot tenir un paper en la transmembrana de la membrana.Com que la majoria dels NLS tenen un nombre de càrrega inferior a 8, els NLS no són pèptids transmembrana efectius, però poden ser pèptids transmembrana efectius quan s'uneixen de manera covalent a seqüències de pèptids hidrofòbics per formar pèptids transmembrana amfifílics.
2. Pèptid transmembrana amfifílic
Els pèptids transmembrana amfifílics consisteixen en dominis hidròfils i hidròfobs, que es poden dividir en amfifílics primaris, amfifílics α-helicoïdals secundaris, amfifílics plegables β i amfifílics enriquits amb prolina.
Pèptids de membrana de desgast amfifílics de tipus primari en dues categories, categoria amb NLS connectats de manera covalent per seqüència de pèptids hidrofòbics, com ara MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) i Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), tots dos es basen en el senyal de localització nuclear en el qual PKSVKKR0KV hidrofòbic, El domini de MPG està relacionat amb la seqüència de fusió de la glicoproteïna 41 del VIH (GALFLGFLGAAGSTMG A), i el domini hidrofòbic de Pep-1 està relacionat amb el clúster ric en triptòfan amb alta afinitat per la membrana (KETWWET WWTEW).Tanmateix, els dominis hidrofòbics d'ambdós estan connectats amb el senyal de localització nuclear PKKKRKV mitjançant WSQP.Una altra classe de pèptids transmembrana amfifílics primaris es va aïllar de proteïnes naturals, com pVEC, ARF(1-22) i BPrPr(1-28).
Els pèptids transmembrana amfifílics α-helicoïdals secundaris s'uneixen a la membrana mitjançant hèlixs α, i els seus residus d'aminoàcids hidròfils i hidròfobs es troben a diferents superfícies de l'estructura helicoïdal, com ara MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Per a la membrana de desgast amfifílica de plegament de pèptids beta, la seva capacitat per formar un full plegat beta és crucial per a la seva capacitat de penetració de la membrana, com en VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) en el procés d'investigació de la capacitat de penetració de la membrana, utilitzant el tipus D. - Els anàlegs de mutació d'aminoàcids no podrien formar una peça plegada beta, la capacitat de penetració de la membrana és molt pobra.En els pèptids transmembrana amfifílics enriquits amb prolina, la poliprolina II (PPII) es forma fàcilment en aigua pura quan la prolina està molt enriquida en l'estructura polipeptídica.PPII és una hèlix esquerrana amb 3,0 residus d'aminoàcids per torn, a diferència de l'estructura estàndard d'hèlix alfa de la mà dreta amb 3,6 residus d'aminoàcids per torn.Els pèptids transmembrana amfifílics enriquits amb prolina incloïen el pèptid antimicrobià boví 7 (Bac7), el polipèptid sintètic (PPR) n (n pot ser 3, 4, 5 i 6), etc.
3. Pèptid penetrant de membrana hidrofòbica
Els pèptids transmembrana hidrofòbics contenen només residus d'aminoàcids no polars, amb una càrrega neta inferior al 20% de la càrrega total de la seqüència d'aminoàcids, o contenen fragments hidròfobs o grups químics essencials per a la transmembrana.Tot i que sovint es passen per alt aquests pèptids transmembrana cel·lular, existeixen, com el factor de creixement de fibroblasts (K-FGF) i el factor de creixement de fibroblasts 12 (F-GF12) del sarcoma de Kaposi.
Hora de publicació: 19-mar-2023