Ada banyak jenis peptida transmembran, dan klasifikasinya didasarkan pada sifat fisik dan kimia, sumber, mekanisme konsumsi, dan aplikasi biomedis.Berdasarkan sifat fisik dan kimianya, peptida penembus membran dapat dibagi menjadi tiga jenis: kationik, amfifilik, dan hidrofobik.Peptida penembus membran kationik dan amfifilik menyumbang 85%, sedangkan peptida penembus membran hidrofobik hanya menyumbang 15%.
1. Peptida penembus membran kationik
Peptida transmembran kationik terdiri dari peptida pendek yang kaya akan arginin, lisin, dan histidin, seperti TAT, Penetratin, Poliarginin, P22N, DPV3 dan DPV6.Diantaranya, arginin mengandung guanidin, yang dapat berikatan hidrogen dengan gugus asam fosfat bermuatan negatif pada membran sel dan memediasi peptida transmembran ke dalam membran dalam kondisi nilai PH fisiologis.Studi oligarginin (dari 3 R hingga 12 R) menunjukkan bahwa kemampuan penetrasi membran hanya dicapai ketika jumlah arginin serendah 8, dan kemampuan penetrasi membran secara bertahap meningkat seiring dengan peningkatan jumlah arginin.Lisin, meskipun bersifat kationik seperti arginin, tidak mengandung guanidin, sehingga bila terdapat sendiri, efisiensi penetrasi membrannya tidak terlalu tinggi.Futaki dkk.(2001) menemukan bahwa efek penetrasi membran yang baik hanya dapat dicapai bila peptida penembus membran sel kationik mengandung setidaknya 8 asam amino bermuatan positif.Meskipun residu asam amino bermuatan positif penting bagi peptida penetratif untuk menembus membran, asam amino lain juga sama pentingnya, seperti ketika W14 bermutasi menjadi F, kemampuan penetrasi Penetratin hilang.
Kelas khusus peptida transmembran kationik adalah sekuens lokalisasi nuklir (NLS), yang terdiri dari peptida pendek yang kaya akan arginin, lisin, dan prolin dan dapat diangkut ke nukleus melalui kompleks pori inti.NLS dapat dibagi lagi menjadi tipe tunggal dan ganda, masing-masing terdiri dari satu dan dua kelompok asam amino basa.Misalnya, PKKKRKV dari virus simian 40 (SV40) merupakan NLS tipe tunggal, sedangkan protein inti adalah NLS tipe ganda.KRPAATKKAGQAKKKL merupakan barisan pendek yang dapat berperan dalam transmembran membran.Karena sebagian besar NLS memiliki bilangan muatan kurang dari 8, NLS bukanlah peptida transmembran yang efektif, namun NLS dapat menjadi peptida transmembran yang efektif bila berikatan secara kovalen dengan rangkaian peptida hidrofobik untuk membentuk peptida transmembran amfifilik.
2. Peptida transmembran amfifilik
Peptida transmembran amfifilik terdiri dari domain hidrofilik dan hidrofobik, yang dapat dibagi menjadi amfifilik primer, amfifilik α-heliks sekunder, amfifilik lipat β, dan amfifilik yang diperkaya prolin.
Peptida membran memakai amfifilik tipe primer menjadi dua kategori, kategori dengan NLS yang dihubungkan secara kovalen oleh urutan peptida hidrofobik, seperti MPG (GLAFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV) dan Pep - 1 (KETWWETWWTEWSQPKKRKV), Keduanya didasarkan pada sinyal lokalisasi nuklir PKKKRKV dari SV40, di mana hidrofobik domain MPG terkait dengan urutan fusi glikoprotein HIV 41 (GALFLGFLGAAGSTMG A), dan domain hidrofobik Pep-1 terkait dengan cluster kaya triptofan dengan afinitas membran tinggi (KETWWET WWTEW).Namun domain hidrofobik keduanya terhubung dengan sinyal lokalisasi nuklir PKKKRKV melalui WSQP.Kelas peptida transmembran amfifilik primer lainnya diisolasi dari protein alami, seperti pVEC, ARF(1-22) dan BPrPr(1-28).
Peptida transmembran amfifilik α-heliks sekunder berikatan dengan membran melalui heliks α, dan residu asam amino hidrofilik dan hidrofobiknya terletak pada permukaan struktur heliks yang berbeda, seperti MAP (KLALKLALK ALKAALKLA).Untuk membran aus amfifilik tipe lipatan peptida beta, kemampuannya membentuk lembaran lipatan beta sangat penting untuk kemampuan penetrasi membran, seperti pada VT5 (DPKGDPKGVTVTVTVTVTGKGDPKPD) dalam proses penelitian kemampuan penetrasi membran, menggunakan tipe D - Analog mutasi asam amino tidak dapat membentuk potongan beta terlipat, kemampuan penetrasi membran sangat buruk.Dalam peptida transmembran amfifilik yang diperkaya prolin, poliprolin II (PPII) mudah terbentuk dalam air murni ketika prolin sangat diperkaya dalam struktur polipeptida.PPII adalah heliks kidal dengan 3,0 residu asam amino per putaran, berbeda dengan struktur alfa-heliks tangan kanan standar dengan 3,6 residu asam amino per putaran.Peptida transmembran amfifilik yang diperkaya prolin termasuk peptida antimikroba sapi 7(Bac7), polipeptida sintetik (PPR)n(n bisa berupa 3, 4, 5 dan 6), dll.
3. Peptida penembus membran hidrofobik
Peptida transmembran hidrofobik hanya mengandung residu asam amino non-polar, dengan muatan bersih kurang dari 20% total muatan rangkaian asam amino, atau mengandung gugus hidrofobik atau gugus kimia yang penting untuk transmembran.Meskipun peptida transmembran seluler ini sering diabaikan, namun peptida tersebut memang ada, seperti faktor pertumbuhan fibroblas (K-FGF) dan faktor pertumbuhan fibroblas 12 (F-GF12) dari sarkoma Kaposi.
Waktu posting: 19 Maret 2023