الخصائص الهيكلية وتصنيف الببتيدات الغشاء

هناك العديد من أنواع الببتيدات عبر الغشاء ، ويستند تصنيفها على الخواص الفيزيائية والكيميائية والمصادر وآليات الابتلاع والتطبيقات الطبية الحيوية. وفقًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية ، يمكن تقسيم الببتيدات المخترقة للأغشية إلى ثلاثة أنواع: الكاتيون ، البرمائيات والماء. تمثل الغشاء الكاتيوي والأغشية الببتيدات اختراق 85 ٪ ، في حين تمثل الغشاء المتجنب الببتيدات التي تخترق 15 ٪ فقط.

1. الغشاء الكاتيوني يخترق الببتيد

تتألف الببتيدات الغشاء الكويجي من الببتيدات القصيرة الغنية بالأرجينين ، ليسين ، والهيستيدين ، مثل TAT ، Percipatin ، polyarginine ، P22N ، DPV3 و DPV6. من بينها ، يحتوي الأرجينين على guanidine ، والذي يمكنه رابطة الهيدروجين مع مجموعات حمض الفوسفوريك سلبًا على غشاء الخلية وتوسط الببتيدات الغشاء في الغشاء تحت حالة درجة الحموضة الفسيولوجية. أظهرت دراسات أوليغينين (من 3 ص إلى 12 ص) أن قدرة تغلغل الغشاء لم تتحقق إلا عندما كانت كمية الأرجينين منخفضة تصل إلى 8 ، وزادت قدرة اختراق الغشاء تدريجياً مع زيادة كمية الأرجينين. ليسين ، على الرغم من الكاتيون مثل أرجينين ، لا يحتوي على guanidine ، لذلك عندما يكون موجودًا بمفرده ، فإن كفاءة اختراق الغشاء ليست عالية جدًا. Futaki et al. (2001) وجدت أن تأثير تغلغل الغشاء الجيد لا يمكن تحقيقه إلا عندما يحتوي غشاء الخلية الكاتيوني على اختراق الببتيد الذي يحتوي على ما لا يقل عن 8 أحماض أمينية مشحونة إيجابية. على الرغم من أن بقايا الأحماض الأمينية المشحونة بشكل إيجابي ضرورية للببتيدات المخترقة لاختراق الغشاء ، إلا أن الأحماض الأمينية الأخرى ذات أهمية متساوية ، مثل عندما يتحول W14 إلى F ، يتم فقد اختراق الاختراق.

فئة خاصة من الببتيدات عبر الغشاء الكاتيوني هي تسلسل التوطين النووي (NLSS) ، والتي تتكون من الببتيدات القصيرة الغنية بالأرجينين والليسين والبرولين ويمكن نقلها إلى النواة من خلال مجمع المسام النووي. يمكن تقسيم NLSS إلى كتابة واحدة ومزدوجة ، تتكون من مجموعتين واثنين من الأحماض الأمينية الأساسية ، على التوالي. على سبيل المثال ، PKKKRKV من Simian Virus 40 (SV40) هو NLS واحد ، في حين أن البروتين النووي هو NLS كتابة مزدوجة. krpaatkkagqakkkl هو التسلسل القصير الذي يمكن أن يلعب دورًا في الغشاء الغشائي. نظرًا لأن معظم NLSs لديها أرقام شحن أقل من 8 ، فإن NLSs ليست ببتيدات غشاء فعالة ، لكنها يمكن أن تكون ببتيدات غشاء فعالة عندما تكون مرتبطة تساويًا بتسلسل الببتيد مسعور لتشكيل الببتيدات الغشاءات البرمائية.

2. الببتيد الغشاء البرمائي

تتكون الببتيدات الغشاء الأولي الأمفيلي من المجالات المحببة والماء ، والتي يمكن تقسيمها إلى البرمائيات الأولية ، والبرمائيات الأولي ، والبرمفيلية المفيدة.

من النوع الأساسي الببتيدات غشاء ارتداء الأمفليك في فئتين ، فئة مع NLSS متصلة تساهميا بتسلسل الببتيد مسعور ، مثل mpg (glaflgflgaagstmgawsqpkkrkv) و pep - 1 (ketwwetwwtewtewsqpkv) الذي يرتبط المجال الكارهة للماء لـ MPG بتسلسل الانصهار للبروتين السكري فيروس نقص المناعة البشرية 41 (Galflgflgaagstmg A) ، ويرتبط المجال الكاربكي لـ PEP-1 بالمجموعة الغنية التربتوفان مع تقارب الغشاء العالي (Ketwwet wwtew). ومع ذلك ، ترتبط المجالات الكارهة للماء لكلاهما بإشارة التوطين النووي PKKKRKV من خلال WSQP. تم عزل فئة أخرى من الببتيدات الغشاء البرمائي الأساسي من البروتينات الطبيعية ، مثل PVEC ، ARF (1-22) و BPRPR (1-28).

ترتبط الببتيدات الثانوية α-helical antransmembrane بالغشاء عبر helices α ، وتقع بقايا الأحماض الأمينية المحببة والماء على أسطح مختلفة من الهيكل الحلزوني ، مثل الخريطة (Klalklalkala alkaalkla). بالنسبة إلى غشاء ارتداء الببتيد بيتا ، فإن قدرته على تكوين ورقة مطوية بيتا هي أمر بالغ الأهمية لقدرة اختراق الغشاء ، كما هو الحال في VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTVTVTVTGKGKGDPKPD قدرة اختراق الغشاء سيئة للغاية. في ببتيدات الغشاء البرمائي المخصب من البرولين ، يتم تشكيل البولي برولين II (PPII) بسهولة في الماء النقي عندما يتم تخصيص البرولين بشكل كبير في بنية الببتيد. يعد PPII حلزونًا يساريًا مع 3.0 بقايا من الأحماض الأمينية في كل بدوره ، على عكس بنية Helix ذات اليد اليمنى القياسية مع 3.6 بقايا الأحماض الأمينية لكل منعطف. شملت الببتيدات الغشاء البرمائي المخصب من البرولين الببتيد المضاد للميكروبات البقري 7 (BAC7) ، البوليبتيد الاصطناعي (PPR) N (N 3 ، 4 ، 5 و 6) ، إلخ.

3. غشاء مسعور يخترق الببتيد

تحتوي الببتيدات الغاضية عبر الغشاء على بقايا الأحماض الأمينية غير القطبية فقط ، مع شحنة صافية أقل من 20 ٪ من الشحنة الإجمالية لتسلسل الأحماض الأمينية ، أو تحتوي على شركات مسعورة أو مجموعات كيميائية ضرورية للغشاء. على الرغم من أن هذه الببتيدات الغشاء الخلوي غالبًا ما يتم تجاهلها ، إلا أنها موجودة ، مثل عامل نمو الخلايا الليفية (K-FGF) وعامل نمو الخلايا الليفية 12 (F-GF12) من ساركوما كابوسي.