Der findes mange slags transmembrane peptider, og deres klassificering er baseret på fysiske og kemiske egenskaber, kilder, indtagelsesmekanismer og biomedicinske anvendelser.I henhold til deres fysiske og kemiske egenskaber kan membrangennemtrængende peptider opdeles i tre typer: kationiske, amfifile og hydrofobe.Kationiske og amfifile membranpenetrerende peptider tegner sig for 85 %, mens hydrofobe membranpenetrerende peptider kun udgør 15 %.
1. Kationisk membrangennemtrængende peptid
Kationiske transmembrane peptider er sammensat af korte peptider rige på arginin, lysin og histidin, såsom TAT, Penetratin, Polyarginin, P22N, DPV3 og DPV6.Blandt dem indeholder arginin guanidin, som kan hydrogenbinde med negativt ladede phosphorsyregrupper på cellemembranen og mediere transmembrane peptider ind i membranen under betingelse af fysiologisk PH-værdi.Undersøgelser af oligarginin (fra 3 R til 12 R) viste, at membrangennemtrængningsevnen kun blev opnået, når mængden af arginin var så lav som 8, og membranpenetrationsevnen steg gradvist med stigningen i mængden af arginin.Lysin, selvom det er kationisk som arginin, indeholder ikke guanidin, så når det eksisterer alene, er dets membrangennemtrængningseffektivitet ikke særlig høj.Futaki et al.(2001) fandt ud af, at en god membranpenetrationseffekt kun kunne opnås, når det kationiske cellemembranpenetrerende peptid indeholdt mindst 8 positivt ladede aminosyrer.Selvom positivt ladede aminosyrerester er essentielle for at penetrerende peptider kan trænge ind i membranen, er andre aminosyrer lige så vigtige, såsom når W14 muterer til F, går penetreringsevnen af Penetratin tabt.
En særlig klasse af kationiske transmembrane peptider er nukleære lokaliseringssekvenser (NLS'er), som består af korte peptider rige på arginin, lysin og prolin og kan transporteres til kernen gennem det nukleare porekompleks.NLS'er kan yderligere opdeles i enkelt- og dobbelttypning, bestående af henholdsvis en og to klynger af basiske aminosyrer.For eksempel er PKKKRKV fra simian-virus 40(SV40) en enkelt type-NLS, mens nuklear protein er en dobbelt-type-NLS.KRPAATKKAGQAKKKL er den korte sekvens, der kan spille en rolle i membrantransmembran.Fordi de fleste NLS'er har ladningstal mindre end 8, er NLS'er ikke effektive transmembrane peptider, men de kan være effektive transmembrane peptider, når de er kovalent bundet til hydrofobe peptidsekvenser for at danne amfifile transmembrane peptider.
2. Amfifilt transmembrant peptid
Amfifile transmembrane peptider består af hydrofile og hydrofobe domæner, som kan opdeles i primære amfifile, sekundære α-spiralformede amfifile, β-foldende amfifile og prolinberigede amfifile.
Primær type amfifile slidmembranpeptider i to kategorier, kategori med NLS'er kovalent forbundet med hydrofob peptidsekvens, såsom MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) og Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), begge er baseret på det nukleare lokaliseringssignal PKKKKRKV af hydrophophob, innkKRKV. domæne af MPG er relateret til fusionssekvensen af HIV-glycoprotein 41 (GALFLGFLGAAGSTMG A), og det hydrofobe domæne af Pep-1 er relateret til den tryptofanrige klynge med høj membranaffinitet (KETWWET WWTEW).Imidlertid er de hydrofobe domæner af begge forbundet med nuklear lokaliseringssignal PKKKRKV gennem WSQP.En anden klasse af primære amfifile transmembrane peptider blev isoleret fra naturlige proteiner, såsom pVEC, ARF(1-22) og BPrPr(1-28).
De sekundære α-spiralformede amfifile transmembrane peptider binder til membranen via α-spiraler, og deres hydrofile og hydrofobe aminosyrerester er placeret på forskellige overflader af den spiralformede struktur, såsom MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).For amfifil slidmembran af beta-peptid-foldningstypen er dens evne til at danne et beta-foldet ark afgørende for dens gennemtrængningsevne af membranen, såsom i VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) i processen med at forske i membranens gennemtrængningsevne ved brug af type D - aminosyremutationsanaloger kunne ikke danne beta-foldede stykker, membranens gennemtrængningsevne er meget dårlig.I prolinberigede amfifile transmembrane peptider dannes polyprolin II (PPII) let i rent vand, når prolin er stærkt beriget i polypeptidstrukturen.PPII er en venstrehåndet helix med 3,0 aminosyrerester pr. omgang, i modsætning til den standard højrehåndede alfa-helix struktur med 3,6 aminosyrerester pr.Prolin-berigede amfifile transmembrane peptider inkluderede bovint antimikrobielt peptid 7(Bac7), syntetisk polypeptid (PPR)n(n kan være 3, 4, 5 og 6) osv.
3. Hydrofobt membrangennemtrængende peptid
Hydrofobe transmembrane peptider indeholder kun ikke-polære aminosyrerester, med en nettoladning på mindre end 20% af den totale ladning af aminosyresekvensen, eller indeholder hydrofobe dele eller kemiske grupper, der er essentielle for transmembran.Selvom disse cellulære transmembrane peptider ofte overses, eksisterer de, såsom fibroblast vækstfaktor (K-FGF) og fibroblast vækstfaktor 12 (F-GF12) fra Kaposis sarkom.
Posttid: 19-mars-2023