Existen muchos tipos de péptidos transmembrana y su clasificación se basa en propiedades físicas y químicas, fuentes, mecanismos de ingestión y aplicaciones biomédicas.Según sus propiedades físicas y químicas, los péptidos que penetran la membrana se pueden dividir en tres tipos: catiónicos, anfifílicos e hidrofóbicos.Los péptidos catiónicos y anfifílicos que penetran la membrana representan el 85%, mientras que los péptidos hidrofóbicos que penetran la membrana representan sólo el 15%.
1. Péptido catiónico penetrante de membrana
Los péptidos transmembrana catiónicos están compuestos por péptidos cortos ricos en arginina, lisina e histidina, como TAT, Penetratina, Poliarginina, P22N, DPV3 y DPV6.Entre ellos, la arginina contiene guanidina, que puede formar enlaces de hidrógeno con grupos de ácido fosfórico cargados negativamente en la membrana celular y mediar péptidos transmembrana en la membrana bajo la condición de un valor de PH fisiológico.Los estudios de oligarginina (de 3 R a 12 R) mostraron que la capacidad de penetración de la membrana solo se lograba cuando la cantidad de arginina era tan baja como 8, y la capacidad de penetración de la membrana aumentaba gradualmente con el aumento de la cantidad de arginina.La lisina, aunque catiónica como la arginina, no contiene guanidina, por lo que cuando existe sola, su eficacia de penetración en la membrana no es muy alta.Futaki et al.(2001) descubrieron que sólo se podía lograr un buen efecto de penetración en la membrana cuando el péptido catiónico que penetraba la membrana celular contenía al menos 8 aminoácidos cargados positivamente.Aunque los residuos de aminoácidos cargados positivamente son esenciales para que los péptidos penetrantes penetren la membrana, otros aminoácidos son igualmente importantes, como cuando W14 muta a F, se pierde la penetrabilidad de la penetratina.
Una clase especial de péptidos transmembrana catiónicos son las secuencias de localización nuclear (NLS), que constan de péptidos cortos ricos en arginina, lisina y prolina y pueden transportarse al núcleo a través del complejo de poros nucleares.Los NLS se pueden dividir en tipificación simple y doble, que constan de uno y dos grupos de aminoácidos básicos, respectivamente.Por ejemplo, el PKKKRKV del virus simio 40 (SV40) es un NLS de tipificación única, mientras que la proteína nuclear es una NLS de tipificación doble.KRPAATKKAGQAKKKL es la secuencia corta que puede desempeñar un papel en la membrana transmembrana.Debido a que la mayoría de los NLS tienen números de carga inferiores a 8, los NLS no son péptidos transmembrana eficaces, pero pueden ser péptidos transmembrana eficaces cuando se unen covalentemente a secuencias peptídicas hidrófobas para formar péptidos transmembrana anfifílicos.
2. Péptido transmembrana anfifílico
Los péptidos transmembrana anfifílicos constan de dominios hidrófilos e hidrófobos, que se pueden dividir en anfifílicos primarios, anfifílicos α-helicoidales secundarios, anfifílicos de plegamiento β y anfifílicos enriquecidos en prolina.
Los péptidos de membrana de desgaste anfifílicos de tipo primario se dividen en dos categorías, categoría con NLS conectados covalentemente por una secuencia peptídica hidrofóbica, como MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) y Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV). Ambos se basan en la señal de localización nuclear PKKKRKV de SV40, en la que el hidrofóbico El dominio de MPG está relacionado con la secuencia de fusión de la glicoproteína 41 del VIH (GALFLGFLGAAGSTMG A), y el dominio hidrofóbico de Pep-1 está relacionado con el grupo rico en triptófano con alta afinidad de membrana (KETWWET WWTEW).Sin embargo, los dominios hidrofóbicos de ambos están conectados con la señal de localización nuclear PKKKRKV a través de WSQP.Otra clase de péptidos transmembrana anfifílicos primarios se aisló a partir de proteínas naturales, como pVEC, ARF(1-22) y BPrPr(1-28).
Los péptidos transmembrana anfifílicos de hélice α secundarios se unen a la membrana a través de hélices α, y sus residuos de aminoácidos hidrófilos e hidrófobos se encuentran en diferentes superficies de la estructura helicoidal, como MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Para la membrana de desgaste anfifílica de tipo plegable de péptido beta, su capacidad para formar una lámina plisada beta es crucial para su capacidad de penetración de la membrana, como en VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTVTGKGDPKPD) en el proceso de investigación de la capacidad de penetración de la membrana, utilizando el tipo D. - Los análogos de mutación de aminoácidos no pudieron formar una pieza plegada beta, la capacidad de penetración de la membrana es muy pobre.En los péptidos transmembrana anfifílicos enriquecidos con prolina, la poliprolina II (PPII) se forma fácilmente en agua pura cuando la prolina está altamente enriquecida en la estructura polipeptídica.PPII es una hélice zurda con 3,0 residuos de aminoácidos por vuelta, a diferencia de la estructura estándar de hélice alfa derecha con 3,6 residuos de aminoácidos por vuelta.Los péptidos transmembrana anfifílicos enriquecidos en prolina incluían el péptido antimicrobiano bovino 7 (Bac7), el polipéptido sintético (PPR) n (n puede ser 3, 4, 5 y 6), etc.
3. Péptido penetrante de membrana hidrófobo
Los péptidos transmembrana hidrófobos contienen sólo residuos de aminoácidos no polares, con una carga neta inferior al 20% de la carga total de la secuencia de aminoácidos, o contienen restos hidrófobos o grupos químicos que son esenciales para la secuencia transmembrana.Aunque estos péptidos transmembrana celulares a menudo se pasan por alto, existen, como el factor de crecimiento de fibroblastos (K-FGF) y el factor de crecimiento de fibroblastos 12 (F-GF12) del sarcoma de Kaposi.
Hora de publicación: 19-mar-2023