Il existe de nombreux types de peptides transmembranaires et leur classification repose sur leurs propriétés physiques et chimiques, leurs sources, leurs mécanismes d'ingestion et leurs applications biomédicales.Selon leurs propriétés physiques et chimiques, les peptides pénétrant dans la membrane peuvent être divisés en trois types : cationiques, amphiphiles et hydrophobes.Les peptides cationiques et amphiphiles pénétrant dans la membrane représentent 85 %, tandis que les peptides hydrophobes pénétrant dans la membrane ne représentent que 15 %.
1. Peptide pénétrant la membrane cationique
Les peptides transmembranaires cationiques sont composés de peptides courts riches en arginine, lysine et histidine, tels que TAT, Penetratin, Polyarginine, P22N, DPV3 et DPV6.Parmi eux, l'arginine contient de la guanidine, qui peut se lier par hydrogène avec des groupes d'acide phosphorique chargés négativement sur la membrane cellulaire et médier les peptides transmembranaires dans la membrane dans des conditions de valeur de pH physiologique.Des études sur l'oligarginine (de 3 R à 12 R) ont montré que la capacité de pénétration membranaire n'était atteinte que lorsque la quantité d'arginine était aussi faible que 8, et que la capacité de pénétration membranaire augmentait progressivement avec l'augmentation de la quantité d'arginine.La lysine, bien que cationique comme l'arginine, ne contient pas de guanidine, donc lorsqu'elle existe seule, son efficacité de pénétration membranaire n'est pas très élevée.Futaki et coll.(2001) ont découvert qu'un bon effet de pénétration membranaire ne pouvait être obtenu que lorsque le peptide cationique pénétrant la membrane cellulaire contenait au moins 8 acides aminés chargés positivement.Bien que les résidus d'acides aminés chargés positivement soient essentiels pour que les peptides pénétrants pénètrent dans la membrane, d'autres acides aminés sont tout aussi importants, par exemple lorsque W14 mute en F, la pénétrabilité de la pénétratine est perdue.
Une classe spéciale de peptides transmembranaires cationiques est celle des séquences de localisation nucléaire (NLS), qui se composent de courts peptides riches en arginine, lysine et proline et peuvent être transportées vers le noyau à travers le complexe des pores nucléaires.Les NLS peuvent être divisés en typages simples et doubles, constitués respectivement d'un et de deux groupes d'acides aminés basiques.Par exemple, le PKKRKV du virus simien 40 (SV40) est un NLS à typage unique, tandis que la protéine nucléaire est un NLS à double typage.KRPAATKKAGQAKKKL est la courte séquence qui peut jouer un rôle dans la transmembranaire membranaire.Étant donné que la plupart des NLS ont un nombre de charge inférieur à 8, les NLS ne sont pas des peptides transmembranaires efficaces, mais ils peuvent être des peptides transmembranaires efficaces lorsqu'ils sont liés de manière covalente à des séquences peptidiques hydrophobes pour former des peptides transmembranaires amphiphiles.
2. Peptide transmembranaire amphiphile
Les peptides transmembranaires amphiphiles sont constitués de domaines hydrophiles et hydrophobes, qui peuvent être divisés en amphiphiles primaires, amphiphiles secondaires en hélice α, amphiphiles à repliement β et amphiphiles enrichis en proline.
Peptides membranaires d'usure amphiphiles de type primaire en deux catégories, catégorie avec NLS connectés de manière covalente par une séquence peptidique hydrophobe, tels que MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) et Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), tous deux basés sur le signal de localisation nucléaire PKKKRKV de SV40, dans lequel le signal hydrophobe Le domaine MPG est lié à la séquence de fusion de la glycoprotéine 41 du VIH (GALFLGFLGAAGSTMG A), et le domaine hydrophobe de Pep-1 est lié au groupe riche en tryptophane à haute affinité membranaire (KETWWET WWTEW).Cependant, les domaines hydrophobes des deux sont liés au signal de localisation nucléaire PKKKRKV via WSQP.Une autre classe de peptides transmembranaires amphiphiles primaires a été isolée à partir de protéines naturelles, telles que pVEC, ARF(1-22) et BPrPr(1-28).
Les peptides transmembranaires amphiphiles secondaires en hélice α se lient à la membrane via des hélices α, et leurs résidus d'acides aminés hydrophiles et hydrophobes sont situés sur différentes surfaces de la structure hélicoïdale, telles que MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Pour la membrane d'usure amphiphile de type repliable du peptide bêta, sa capacité à former une feuille plissée bêta est cruciale pour sa capacité de pénétration de la membrane, comme dans VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTVTGKGDPKPD) dans le processus de recherche sur la capacité de pénétration de la membrane, en utilisant le type D. - Les analogues de mutations d'acides aminés ne peuvent pas former de morceaux bêta pliés, la capacité de pénétration de la membrane est très faible.Dans les peptides transmembranaires amphiphiles enrichis en proline, la polyproline II (PPII) se forme facilement dans l'eau pure lorsque la proline est fortement enrichie dans la structure polypeptidique.PPII est une hélice gauche avec 3,0 résidus d'acides aminés par tour, par opposition à la structure standard d'hélice alpha droitière avec 3,6 résidus d'acides aminés par tour.Les peptides transmembranaires amphiphiles enrichis en proline comprenaient le peptide antimicrobien bovin 7 (Bac7), le polypeptide synthétique (PPR) n (n peut être 3, 4, 5 et 6), etc.
3. Peptide pénétrant la membrane hydrophobe
Les peptides transmembranaires hydrophobes contiennent uniquement des résidus d'acides aminés non polaires, avec une charge nette inférieure à 20 % de la charge totale de la séquence d'acides aminés, ou contiennent des fractions hydrophobes ou des groupes chimiques essentiels à la transmembranaire.Bien que ces peptides transmembranaires cellulaires soient souvent négligés, ils existent, comme le facteur de croissance des fibroblastes (K-FGF) et le facteur de croissance des fibroblastes 12 (F-GF12) du sarcome de Kaposi.
Heure de publication : 19 mars 2023