Existem muitos tipos de peptídeos transmembrana e sua classificação é baseada em propriedades físicas e químicas, fontes, mecanismos de ingestão e aplicações biomédicas.De acordo com suas propriedades físicas e químicas, os peptídeos que penetram na membrana podem ser divididos em três tipos: catiônicos, anfifílicos e hidrofóbicos.Os peptídeos penetrantes da membrana catiônica e anfifílica representam 85%, enquanto os peptídeos penetrantes da membrana hidrofóbica representam apenas 15%.
1. Peptídeo de penetração na membrana catiônica
Os peptídeos transmembranares catiônicos são compostos por peptídeos curtos ricos em arginina, lisina e histidina, como TAT, Penetratina, Poliarginina, P22N, DPV3 e DPV6.Entre eles, a arginina contém guanidina, que pode fazer ligações de hidrogênio com grupos de ácido fosfórico carregados negativamente na membrana celular e mediar peptídeos transmembrana na membrana sob a condição de valor de pH fisiológico.Estudos de oligarginina (de 3 R a 12 R) mostraram que a capacidade de penetração na membrana só foi alcançada quando a quantidade de arginina era tão baixa quanto 8, e a capacidade de penetração na membrana aumentou gradualmente com o aumento da quantidade de arginina.A lisina, embora catiônica como a arginina, não contém guanidina, portanto, quando existe sozinha, sua eficiência de penetração na membrana não é muito alta.Futaki et al.(2001) descobriram que um bom efeito de penetração na membrana poderia ser alcançado apenas quando o peptídeo catiônico de penetração na membrana celular contivesse pelo menos 8 aminoácidos carregados positivamente.Embora os resíduos de aminoácidos carregados positivamente sejam essenciais para que os peptídeos penetrantes penetrem na membrana, outros aminoácidos são igualmente importantes, como quando o W14 sofre mutação em F, a penetrabilidade da penetratina é perdida.
Uma classe especial de peptídeos transmembranares catiônicos são as sequências de localização nuclear (NLSs), que consistem em peptídeos curtos ricos em arginina, lisina e prolina e podem ser transportados para o núcleo através do complexo de poros nucleares.Os NLSs podem ser divididos em tipagem simples e dupla, consistindo em um e dois grupos de aminoácidos básicos, respectivamente.Por exemplo, o PKKKRKV do vírus símio 40 (SV40) é um NLS de tipagem única, enquanto a proteína nuclear é um NLS de tipagem dupla.KRPAATKKAGQAKKKL é a sequência curta que pode desempenhar um papel na membrana transmembrana.Como a maioria dos NLSs tem números de carga inferiores a 8, os NLSs não são peptídeos transmembranares eficazes, mas podem ser peptídeos transmembranares eficazes quando ligados covalentemente a sequências peptídicas hidrofóbicas para formar peptídeos transmembranares anfifílicos.
2. Peptídeo transmembrana anfifílico
Os peptídeos transmembranares anfifílicos consistem em domínios hidrofílicos e hidrofóbicos, que podem ser divididos em anfifílicos primários, anfifílicos α-helicoidais secundários, anfifílicos dobráveis β e anfifílicos enriquecidos em prolina.
Peptídeos de membrana de desgaste anfifílico de tipo primário em duas categorias, categoria com NLSs conectados covalentemente por sequência peptídica hidrofóbica, como MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) e Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), ambos são baseados no sinal de localização nuclear PKKKRKV de SV40, no qual o hidrofóbico O domínio do MPG está relacionado à sequência de fusão da glicoproteína 41 do HIV (GALFLGFLGAAGSTMG A), e o domínio hidrofóbico do Pep-1 está relacionado ao cluster rico em triptofano com alta afinidade de membrana (KETWWET WWTEW).No entanto, os domínios hidrofóbicos de ambos estão ligados ao sinal de localização nuclear PKKKRKV através do WSQP.Outra classe de peptídeos transmembranares anfifílicos primários foi isolada de proteínas naturais, como pVEC, ARF(1-22) e BPrPr(1-28).
Os peptídeos transmembranares anfifílicos α-helicoidais secundários ligam-se à membrana através de α-hélices, e seus resíduos de aminoácidos hidrofílicos e hidrofóbicos estão localizados em diferentes superfícies da estrutura helicoidal, como MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Para membrana de desgaste anfifílica do tipo dobrável de peptídeo beta, sua capacidade de formar uma folha beta pregueada é crucial para sua capacidade de penetração da membrana, como em VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) no processo de pesquisa da capacidade de penetração da membrana, usando o tipo D - os análogos da mutação de aminoácidos não podem formar pedaços beta dobrados, a capacidade de penetração da membrana é muito fraca.Em peptídeos transmembranares anfifílicos enriquecidos com prolina, a poliprolina II (PPII) é facilmente formada em água pura quando a prolina é altamente enriquecida na estrutura polipeptídica.PPII é uma hélice para canhotos com 3,0 resíduos de aminoácidos por volta, em oposição à estrutura de hélice alfa para destros padrão com 3,6 resíduos de aminoácidos por volta.Os peptídeos transmembranares anfifílicos enriquecidos com prolina incluíam o peptídeo antimicrobiano bovino 7 (Bac7), polipeptídeo sintético (PPR) n (n pode ser 3, 4, 5 e 6), etc.
3. Peptídeo de penetração na membrana hidrofóbica
Os peptídeos transmembranares hidrofóbicos contêm apenas resíduos de aminoácidos não polares, com uma carga líquida inferior a 20% da carga total da sequência de aminoácidos, ou contêm porções hidrofóbicas ou grupos químicos que são essenciais para a transmembrana.Embora esses peptídeos transmembranares celulares sejam frequentemente esquecidos, eles existem, como o fator de crescimento de fibroblastos (K-FGF) e o fator de crescimento de fibroblastos 12 (F-GF12) do sarcoma de Kaposi.
Horário da postagem: 19 de março de 2023