Transmembran peptidlərin struktur xüsusiyyətləri və təsnifatı

Transmembran peptidlərin bir çox növləri var və onların təsnifatı fiziki və kimyəvi xassələrə, mənbələrə, udma mexanizmlərinə və biotibbi tətbiqlərə əsaslanır.Fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə membrana nüfuz edən peptidləri üç növə bölmək olar: kationik, amfifil və hidrofobik.Kationik və amfifil membrana nüfuz edən peptidlər 85%, hidrofobik membrana nüfuz edən peptidlər isə yalnız 15% təşkil edir.

1. Kationik membrana nüfuz edən peptid

Kationik transmembran peptidlər TAT, Penetratin, Polyarginin, P22N, DPV3 və DPV6 kimi arginin, lizin və histidinlə zəngin qısa peptidlərdən ibarətdir.Onların arasında arginin hüceyrə membranında mənfi yüklü fosfor turşusu qrupları ilə hidrogen bağlaya bilən və fizioloji PH dəyəri şərti ilə membrana transmembran peptidlərə vasitəçilik edə bilən guanidin ehtiva edir.Oliqargininin (3 R-dən 12 R-ə qədər) tədqiqatları göstərdi ki, membrana nüfuzetmə qabiliyyəti yalnız arginin miqdarı 8-ə qədər az olduqda əldə edilir və arginin miqdarının artması ilə membrana nüfuzetmə qabiliyyəti tədricən artmışdır.Lizin, arginin kimi katyonik olsa da, guanidin ehtiva etmir, buna görə də tək mövcud olduqda, onun membrana nüfuzetmə effektivliyi çox yüksək deyil.Futaki və b.(2001) müəyyən etdi ki, membrana yaxşı nüfuzetmə effekti yalnız kationik hüceyrə membranına nüfuz edən peptidin tərkibində ən azı 8 müsbət yüklü amin turşusu olduqda əldə edilə bilər.Müsbət yüklü amin turşusu qalıqları penetrativ peptidlərin membrana nüfuz etməsi üçün vacib olsa da, digər amin turşuları da eyni dərəcədə vacibdir, məsələn, W14 F-yə mutasiyaya uğradıqda, Penetratinin nüfuz qabiliyyəti itir.

Kationik transmembran peptidlərin xüsusi sinfi arginin, lizin və prolinlə zəngin qısa peptidlərdən ibarət olan və nüvə məsamə kompleksi vasitəsilə nüvəyə daşına bilən nüvə lokalizasiya ardıcıllığıdır (NLS).NLS-ləri daha sonra müvafiq olaraq bir və iki əsas amin turşusu qruplarından ibarət tək və ikiqat tipə bölmək olar.Məsələn, simian virusu 40 (SV40)-dan olan PKKKRKV tək tipli NLS, nüvə zülalı isə ikiqat tipli NLS-dir.KRPAATKKAGQAKKKL membran transmembranında rol oynaya bilən qısa ardıcıllıqdır.Əksər NLS-lərin yük nömrələri 8-dən az olduğundan, NLS-lər effektiv transmembran peptidlər deyillər, lakin amfifil transmembran peptidləri yaratmaq üçün hidrofobik peptid ardıcıllığı ilə kovalent əlaqədə olduqda effektiv transmembran peptidlər ola bilərlər.

struktur-2

2. Amfifil transmembran peptid

Amfifilik transmembran peptidləri hidrofilik və hidrofobik domenlərdən ibarətdir ki, bunlar birincil amfifil, ikincil α-spiral amfifil, β-qatlanan amfifil və prolinlə zənginləşdirilmiş amfifil bölünə bilər.

İlkin tip amfifil aşınma membran peptidləri iki kateqoriyaya bölünür, MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKRKV) və Pep - 1 (KETWWETWWWTEWSQPKKRKV) kimi hidrofobik peptid ardıcıllığı ilə kovalent bağlanmış NLS-lərə malik kateqoriya, hər ikisi PRK SVK-da hidrofobik siqnalın lokalizasiyasına əsaslanır. MPG sahəsi HİV qlikoproteini 41-in (GALFLGFLGAAGSTMG A) birləşmə ardıcıllığı ilə, Pep-1-in hidrofobik sahəsi isə yüksək membrana yaxınlığı olan triptofanla zəngin çoxluqla (KETWWET WWTEW) əlaqədardır.Bununla belə, hər ikisinin hidrofobik domenləri WSQP vasitəsilə PKKKRKV nüvə lokalizasiya siqnalı ilə bağlıdır.Birincil amfifil transmembran peptidlərin başqa bir sinfi pVEC, ARF(1-22) və BPrPr(1-28) kimi təbii zülallardan təcrid edilmişdir.

İkinci dərəcəli α-spiral amfifilik transmembran peptidləri α-spirallar vasitəsilə membrana bağlanır və onların hidrofilik və hidrofobik amin turşusu qalıqları MAP (KLALKLALK ALKAALKLA) kimi spiral quruluşun müxtəlif səthlərində yerləşir.Beta peptid qatlama tipli amfifil aşınma membranı üçün onun beta qatlı təbəqə əmələ gətirmə qabiliyyəti onun membrana nüfuz etmə qabiliyyəti üçün çox vacibdir, məsələn, D tipindən istifadə edərək membranın nüfuzetmə qabiliyyətinin tədqiqi prosesində VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) kimi. - amin turşusu mutasiyasının analoqları beta qatlanmış parça əmələ gətirə bilmədi, membranın nüfuzetmə qabiliyyəti çox zəifdir.Prolinlə zənginləşdirilmiş amfifilik transmembran peptidlərdə, prolin polipeptid strukturunda yüksək dərəcədə zənginləşdikdə, saf suda poliprolin II (PPII) asanlıqla əmələ gəlir.PPII, hər növbədə 3,6 amin turşusu qalığı olan standart sağ əlli alfa-spiral strukturundan fərqli olaraq, hər növbədə 3,0 amin turşusu qalıqları olan sol əlli spiraldır.Prolinlə zənginləşdirilmiş amfifil transmembran peptidlərə iribuynuzlu antimikrob peptid 7(Bac7), sintetik polipeptid (PPR)n(n 3, 4, 5 və 6 ola bilər) və s.

struktur-3

3. Hidrofobik membrana nüfuz edən peptid

Hidrofob transmembran peptidlər yalnız qeyri-polyar amin turşusu qalıqlarını ehtiva edir, xalis yükü amin turşusu ardıcıllığının ümumi yükünün 20%-dən azdır və ya transmembran üçün vacib olan hidrofobik hissələr və ya kimyəvi qruplar ehtiva edir.Bu hüceyrə transmembran peptidləri tez-tez nəzərdən qaçırılsa da, Kaposi sarkomasından fibroblast böyümə faktoru (K-FGF) və fibroblast böyümə faktoru 12 (F-GF12) kimi mövcuddur.


Göndərmə vaxtı: 19 mart 2023-cü il