เปปไทด์จากเมมเบรนมีหลายประเภท และการจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี แหล่งที่มา กลไกการกลืนกิน และการใช้งานทางชีวการแพทย์ตามคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีเปปไทด์ที่เจาะผ่านเมมเบรนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: ประจุบวก, แอมฟิฟิลิกและไม่ชอบน้ำเปปไทด์ที่แทรกซึมเมมเบรนประจุบวกและแอมฟิฟิลิกคิดเป็น 85% ในขณะที่เปปไทด์ที่แทรกซึมเมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำมีเพียง 15% เท่านั้น
1. เปปไทด์เจาะทะลุเมมเบรนประจุบวก
เปปไทด์เมมเบรนของประจุบวกประกอบด้วยเปปไทด์สั้นที่อุดมไปด้วยอาร์จินีน ไลซีน และฮิสทิดีน เช่น TAT, Penetratin, Polyarginine, P22N, DPV3 และ DPV6อาร์จินีนประกอบด้วยกัวนิดีนซึ่งสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับกลุ่มกรดฟอสฟอริกที่มีประจุลบบนเยื่อหุ้มเซลล์ และเป็นสื่อกลางของเปปไทด์ของเมมเบรนในเยื่อหุ้มเซลล์ภายใต้สภาวะของค่า PH ทางสรีรวิทยาการศึกษาโอลิการ์จินีน (จาก 3 R ถึง 12 R) แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการแทรกซึมของเมมเบรนจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีปริมาณอาร์จินีนต่ำเพียง 8 เท่านั้น และความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามปริมาณอาร์จินีนที่เพิ่มขึ้นไลซีนถึงแม้จะมีประจุบวกเหมือนอาร์จินีน แต่ก็ไม่มีกัวนิดีน ดังนั้นเมื่อมีอยู่เพียงอย่างเดียว ประสิทธิภาพการซึมผ่านของเมมเบรนจึงไม่สูงมากฟุตากิ และคณะ(2001) พบว่าผลการแทรกซึมของเมมเบรนที่ดีจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเปปไทด์ที่เจาะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ประจุบวกมีกรดอะมิโนที่มีประจุบวกอย่างน้อย 8 ตัวแม้ว่ากรดอะมิโนที่มีประจุบวกจะมีความจำเป็นสำหรับเปปไทด์ที่แทรกซึมเพื่อเจาะเยื่อหุ้มเซลล์ แต่กรดอะมิโนอื่นๆ ก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน เช่น เมื่อ W14 กลายพันธุ์เป็น F ความสามารถในการซึมผ่านของเพเนทราตินก็จะหายไป
คลาสพิเศษของเมมเบรนเปปไทด์ประจุบวกคือลำดับการแปลด้วยนิวเคลียร์ (NLS) ซึ่งประกอบด้วยเปปไทด์สั้นที่อุดมไปด้วยอาร์จินีน ไลซีน และโพรลีน และสามารถขนส่งไปยังนิวเคลียสผ่านทางคอมเพล็กซ์รูพรุนนิวเคลียร์ได้NLS สามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นการพิมพ์เดี่ยวและสองครั้ง ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนพื้นฐานหนึ่งและสองกลุ่มตามลำดับตัวอย่างเช่น PKKKRKV จากไวรัส simian 40 (SV40) เป็น NLS พิมพ์เดี่ยว ในขณะที่โปรตีนนิวเคลียร์เป็น NLS พิมพ์สองครั้งKRPAATKKAGQAKKKL เป็นลำดับสั้น ๆ ที่สามารถมีบทบาทในเมมเบรนเมมเบรนเนื่องจาก NLS ส่วนใหญ่มีหมายเลขประจุน้อยกว่า 8 NLS จึงไม่ใช่เพปไทด์ของทรานส์เมมเบรนที่มีประสิทธิผล แต่พวกมันสามารถเป็นเปปไทด์ของทรานส์เมมเบรนที่มีประสิทธิผลได้เมื่อเชื่อมโยงโควาเลนต์กับลำดับของเพปไทด์ที่ไม่ชอบน้ำเพื่อก่อรูปเปปไทด์ของทรานส์เมมเบรนของแอมฟิฟิลิก
2. เปปไทด์เมมเบรนของแอมฟิฟิลิก
แอมฟิฟิลิกทรานส์เมมเบรนเปปไทด์ประกอบด้วยโดเมนที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นแอมฟิฟิลิกปฐมภูมิ, แอมฟิฟิลิกแบบ α-เฮลิคัลรอง, แอมฟิฟิลิกแบบพับ β และแอมฟิฟิลิกที่อุดมด้วยโปรลิน
เปปไทด์เมมเบรนสึกหรอแบบแอมฟิฟิลิกหลักแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ประเภทที่มี NLS เชื่อมต่อกันด้วยโควาเลนต์โดยลำดับเปปไทด์ที่ไม่ชอบน้ำ เช่น MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) และ Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV) ทั้งสองประเภทมีพื้นฐานมาจากสัญญาณการแปลตำแหน่งนิวเคลียร์ PKKKRKV ของ SV40 ซึ่งการไม่ชอบน้ำ โดเมนของ MPG เกี่ยวข้องกับลำดับฟิวชันของ HIV glycoprotein 41 (GALFLGFLGAAGSTMG A) และโดเมนที่ไม่ชอบน้ำของ Pep-1 เกี่ยวข้องกับคลัสเตอร์ทริปโตเฟนที่อุดมด้วยความสัมพันธ์ของเมมเบรนสูง (KETWWET WWTEW)อย่างไรก็ตาม โดเมนที่ไม่ชอบน้ำของทั้งสองเชื่อมต่อกับสัญญาณการแปลนิวเคลียร์ PKKKRKV ผ่าน WSQPเปปไทด์ของแอมฟิฟิลิกทรานส์เมมเบรนเปปไทด์หลักอีกประเภทหนึ่งถูกแยกได้จากโปรตีนธรรมชาติ เช่น pVEC, ARF(1-22) และ BPrPr(1-28)
เปปไทด์ของแอมฟิฟิลิกเมมเบรนเปปไทด์รอง α-helical จับกับเมมเบรนผ่าน α-helices และเรซิดิวของกรดอะมิโนที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำของพวกมันจะอยู่ที่พื้นผิวต่างๆ ของโครงสร้างขดลวด เช่น MAP (KLALKLALK ALKAALKLA)สำหรับเมมเบรนสวมแอมฟิฟิลิกชนิดพับเบต้าเปปไทด์ ความสามารถในการสร้างแผ่นจีบเบต้ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสามารถในการเจาะทะลุของเมมเบรน เช่นใน VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) ในกระบวนการวิจัยความสามารถในการเจาะทะลุของเมมเบรน โดยใช้ประเภท D - อะนาล็อกการกลายพันธุ์ของกรดอะมิโนไม่สามารถสร้างชิ้นส่วนพับเบต้า ความสามารถในการเจาะของเมมเบรนแย่มากในเปปไทด์แอมฟิฟิลิกทรานส์เมมเบรนเปปไทด์ที่อุดมด้วยโพรลีนนั้น โพลีโพรลีน II (PPII) จะเกิดขึ้นได้ง่ายในน้ำบริสุทธิ์ เมื่อโพรลีนมีโครงสร้างโพลีเปปไทด์เข้มข้นสูงPPII เป็นเกลียวทางซ้ายที่มีกรดอะมิโนตกค้าง 3.0 ต่อเทิร์น ซึ่งตรงข้ามกับโครงสร้างเกลียวอัลฟาทางขวามาตรฐานที่มีกรดอะมิโนตกค้าง 3.6 ต่อเทิร์นเปปไทด์แอมฟิฟิลิกทรานส์เมมเบรนเสริมสมรรถนะด้วยโพรลีนประกอบด้วยเปปไทด์ต้านจุลชีพจากวัว 7(Bac7), โพลีเปปไทด์สังเคราะห์ (PPR)n(n สามารถเป็น 3, 4, 5 และ 6) เป็นต้น
3. เปปไทด์ที่ซึมผ่านเยื่อ Hydrophobic
เปปไทด์ของทรานส์เมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำประกอบด้วยเรซิดิวของกรดอะมิโนที่ไม่มีขั้วเท่านั้น โดยมีประจุสุทธิน้อยกว่า 20% ของประจุทั้งหมดของลำดับกรดอะมิโน หรือมีมอยอิตีที่ไม่ชอบน้ำหรือกลุ่มทางเคมีที่จำเป็นสำหรับทรานส์เมมเบรนแม้ว่าเปปไทด์ของเยื่อหุ้มเซลล์เหล่านี้มักถูกมองข้ามไป แต่ก็มีอยู่ เช่น fibroblast Growth factor (K-FGF) และ Fibroblast Growth Factor 12(F-GF12) จาก Kaposi's sarcoma
เวลาโพสต์: 19 มี.ค.-2023