由 29 個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的細(xì)胞穿透肽，來源于狂犬病病毒糖蛋白，它能夠穿過血腦屏障，進(jìn)入腦細(xì)胞。

編號: 157640

中文名稱: 狂犬病病毒肽RVG

中文同義詞: 狂犬病病毒糖蛋白

英文名: RVG peptide

英文同義詞: (Synonyms: 狂犬病病毒糖蛋白)

單字母: H2N-YTIWMPENPRPGTPCDIFTNSRGKRASNG-OH

三字母: H2N-Tyr-Thr-Ile-Trp-Met-Pro-Glu-Asn-Pro-Arg-Pro-Gly-Thr-Pro-Cys-Asp-Ile-Phe-Thr-Asn-Ser-Arg-Gly-Lys-Arg-Ala-Ser-Asn-Gly-COOH

氨基酸個(gè)數(shù): 29

分子式: C141H217N43O43S2

平均分子量: 3266.62

精確分子量: 3264.56

等電點(diǎn)(PI): 11.44

pH=7.0時(shí)的凈電荷數(shù): 3.95

平均親水性: 0.10454545454545

疏水性值: -1.03

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標(biāo)簽: 細(xì)胞穿膜肽 病毒相關(guān)肽

細(xì)胞穿膜肽

穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)是許多作用靶點(diǎn)在細(xì)胞內(nèi)的生物大分子發(fā)揮作用的先決條件，然而生物膜的生物屏障作用阻止了許多高分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而很大程度地限制了這些物質(zhì)在治療領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何引導(dǎo)這些物質(zhì)穿透細(xì)胞膜是一個(gè)迫切需要解決的問題，目前介導(dǎo)生物大分子穿透細(xì)胞膜的方法主要包括細(xì)胞穿透肽（cell penetrating peptides，CPPs）、脂質(zhì)體、腺病毒、納米顆粒、影細(xì)胞等，而CPPs是一類以非受體依賴方式，非經(jīng)典內(nèi)吞方式直接穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的多肽，它們的長度一般不超過30個(gè)氨基酸且富含堿性氨基酸，氨基酸序列通常帶正電荷。

1型人免疫缺陷病毒轉(zhuǎn)錄激活因子TAT（human immunodeficiency virus-1 transcription activator， HIV-1 TAT）是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞穿透肽，它憑借一種無毒的、高效的方式進(jìn)入細(xì)胞。

細(xì)胞穿透肽（cell penetrating peptides，CPPs）的一個(gè)重要特點(diǎn)是可以攜帶多種不同大小和性質(zhì)的生物活性物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，包括小分子化合物、染料、多肽、多肽核酸（peptide nucleo acid, PNA）、蛋白質(zhì)、質(zhì)粒DNA、siRNA、200nm的脂質(zhì)體、噬菌體顆粒和超順磁性粒子等，這一性質(zhì)為其成為靶向藥物的良好載體提供了可能。

CPPs作為載體的優(yōu)勢在于低毒性和無細(xì)胞類型的限制，盡管CPPs可輸送不同類型的物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，但其實(shí)際應(yīng)用多集中于寡肽、蛋白質(zhì)、寡聚核苷（oligonucleotides，ONs)或類似物的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)。

跨膜機(jī)理

不同的細(xì)胞穿透肽（CPP）跨膜機(jī)制不同，一個(gè)細(xì)胞穿透肽（CPP）的具體機(jī)制有賴于幾個(gè)參數(shù)，如分子大?。〝y帶物質(zhì)）、溫度、細(xì)胞類型和細(xì)胞內(nèi)外的穩(wěn)定性等。細(xì)胞穿透肽（CPP）進(jìn)入細(xì)胞的具體機(jī)制目前還不清楚，比較流行的推測包括以下三種：

A: 倒置膠粒模型（inverted micelle model），CPPs通過細(xì)胞膜上磷脂分子的移動形成倒置膠粒結(jié)構(gòu)，而進(jìn)入胞漿。

B: 直接穿透，即孔隙結(jié)構(gòu)模型 (pore formation model)，CPPs在細(xì)胞膜上組成跨膜的孔隙結(jié)構(gòu)而進(jìn)入胞漿 。

C: 內(nèi)吞方式進(jìn)行細(xì)胞攝取。

來源: Cell-penetrating peptides and their therapeutic applications, Victoria Sebbage, BioscienceHorizons, Volume 2, Number 1, March 2009.

細(xì)胞穿透肽 HIV TAT

細(xì)胞穿透肽（如HIV TAT）可以以直接穿透和內(nèi)吞兩種方式進(jìn)入細(xì)胞。HIV TAT或者簡單的多聚精氨酸可被設(shè)計(jì)作為有效的藥物載體，但CPP（如HIV TAT）是如何實(shí)現(xiàn)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)，目前仍不清楚。

簡單的HIV TAT是如何促進(jìn)象直接穿透和內(nèi)吞作用的入胞機(jī)制的呢？來自Gerard Wong實(shí)驗(yàn)室的研究人員研究了在不同的條件下，HIV TAT是如何與細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞骨架、特異的胞膜受體相互作用，從而誘導(dǎo)了多重轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。

有趣的是，TAT在不同條件下可與同一序列發(fā)生多種不同的反應(yīng)，因而與胞膜、細(xì)胞骨架、特異受體相互作用可產(chǎn)生多種轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。

CPP的跨膜機(jī)制與多肽序列存在很敏感的關(guān)系，如果在一個(gè)純親水性的CPP中增加一個(gè)疏水殘基，就能徹底地改變其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，例如，最簡單的CPP原型-多聚精氨基（polyR），可以誘導(dǎo)細(xì)胞膜上形成跨膜的孔隙結(jié)構(gòu)。疏水氨基酸通過插入胞膜來形成正曲率，精氨酸可同時(shí)形成正曲率和負(fù)曲率，賴氨酸只能沿一個(gè)方向形成負(fù)曲率，這就意味著在精氨酸與賴氨酸/疏水物之間存在補(bǔ)償關(guān)系。

如果疏水性有助于形成負(fù)高斯曲率（Gaussian curvature），那為什么TAT肽中的疏水含量相對較低呢？其原因是CPPs都是利用盡可能少的疏水基去形成saddle-splay curvature。序列上的差異很可能只會在膜上誘導(dǎo)短暫的類似孔隙的跨膜結(jié)構(gòu)，從而形成對CPP來說更短的孔隙壽命。由于CPP的氨基酸組成不同，TAT肽在有或無受體情況下都可以介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)吞作用。

定義

幾種病毒肽是 細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞 （CTL）表位或H-2Db限制性表位，有助于 T細(xì)胞受體識別過程，并在那里 清除被 病毒感染的細(xì)胞。

Discovery

Tsomides TJ等人在1994年建立了一種基于穩(wěn)定穩(wěn)定地表達(dá)從HIV血清陽性個(gè)體獲得的HIV-1和CTL的新開發(fā)細(xì)胞系的檢測系統(tǒng)。他們鑒定了MHC-1分子內(nèi)源性呈遞的HIV肽1?？梢酝ㄟ^酸洗脫從感染了病毒的細(xì)胞中提取此類肽。來自流感病毒核蛋白的天然加工的H–2–Db限制肽和H–2–Kd限制肽均小于相應(yīng)的合成肽，后者首先用于確定各自的CTL表位。與次要的組織相容性抗原一樣，病毒肽的出現(xiàn)似乎嚴(yán)重依賴于MHC I類分子，因?yàn)楸桓腥镜腍-2d細(xì)胞不含H-2-Db限制性肽，而被感染的H-2b細(xì)胞也不包含HHC-2類。 H-2-Kd限制肽。數(shù)據(jù)為上述概念提供了直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，證明了病毒感染細(xì)胞2上與MHC相關(guān)的病毒肽的概念。

結(jié)構(gòu)特征

小鼠MHC I類分子（H-2Kb）的X射線結(jié)構(gòu)與兩種不同的病毒肽（來自水泡性口炎病毒核蛋白VSV-8和仙臺病毒核蛋白SEV-9）復(fù)合測定。H-2Kb絡(luò)合物的VSV-8精制為2.3，SEV-9精制為2.5。H-2Kb的結(jié)構(gòu)與人類HLA I類具有高度相似性，盡管各個(gè)結(jié)構(gòu)域的排列可能略有變化。兩種肽都以延伸的構(gòu)象結(jié)合，其大部分表面掩埋在H-2Kb結(jié)合槽中。納米單體肽主要通過在其他β構(gòu)象的中心插入凸起來維持與八聚體相同的氨基和羧基末端相互作用。大多數(shù)特異性相互作用是在H-2Kb的側(cè)鏈原子和肽的主鏈原子之間。該結(jié)合方案在很大程度上解釋了以高親和力結(jié)合I類分子的肽序列的巨大多樣性。H-2Kb的微小但顯著的構(gòu)象變化與肽結(jié)合有關(guān)，這些協(xié)同運(yùn)動可能是T細(xì)胞受體識別過程不可或缺的一部分3。

行動方式

通過破壞受病毒感染的細(xì)胞，受MHC限制的CTL在針對多種病毒的免疫反應(yīng)中起著核心作用。與抗體不同，CD8 + CTL除了識別來自病毒編碼的細(xì)胞表面糖蛋白的序列外，還識別來自細(xì)胞內(nèi)病毒蛋白的保守序列。幾種病毒表達(dá)的基因會下調(diào)I類MHC蛋白的表達(dá)，從而為它們提供了逃避細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的手段，但使它們易于被NK細(xì)胞裂解。I類MHC分子幾乎無處不在的表達(dá)提供了一種手段，NK細(xì)胞可通過這些手段在可能丟失或下調(diào)的表面I類MHC分子的修飾靶細(xì)胞之間進(jìn)行區(qū)分。I類MHC蛋白的缺失或失調(diào)可能部分解釋了NK細(xì)胞如何調(diào)查組織中I類MHC的正常表達(dá)，缺失的自我假設(shè)。腫瘤細(xì)胞下調(diào)I類MHC蛋白的表達(dá)，而表達(dá)I類蛋白的腫瘤細(xì)胞則比特異性缺乏I類MHC表達(dá)的衍生物更能抵抗NK細(xì)胞的殺傷?？梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)染適當(dāng)?shù)腎類MHC分子來拯救對NK裂解敏感的I類陰性突變細(xì)胞系 4,5。

功能

消除病毒感染的細(xì)胞，可以通過CTL消除病毒感染的細(xì)胞，CTL可以識別與細(xì)胞表面2的MHC I類分子結(jié)合的病毒衍生肽。

天然殺傷（NK）細(xì)胞 被I型主要組織相容性復(fù)合物配體的特定同型異型抑制，該配體被多態(tài)性抑制受體（例如NKIR1和NKIR2）識別。NK1和NK2特異性克隆識別兩組HLA-C同種異型，這些同種異型的特征是在α1螺旋中的殘基80（分別為αLys-80和αAsn-80）處具有雙態(tài)性。谷氨酸脫羧酶或柯薩奇病毒（每種都與自身免疫性糖尿病有關(guān)）衍生的肽廢除了這種抑制性識別6。

感染后1-2周內(nèi)會出現(xiàn)針對多種HIV產(chǎn)品（例如gag，pol，nef，env）的CD8 + CTL，這些CTL的異常高頻率提示了它們的重要性：通?？梢栽谛迈r分離的中檢測到它們沒有體外抗原刺激的PBMC通常需要證明其在其他病毒感染中的CTL活性 1。

參考

1、Tsomides TJ, Aldovini A, Johnson RP, Walker BD, Young RA, Eisen HN (1994). Naturally processed viral peptides recognized by cytotoxic T lymphocytes on cells chronically infected by human immunodeficiency virus type 1. J Exp Med., 180(4):1283-1293.

2、R?tzschke O, Falk K, Deres K, Schild H, Norda M, Metzger J, Jung G, Rammensee HG (1990). Isolation and analysis of naturally processed viral peptides as recognized by cytotoxic T cells. Nature, 348(6298):252-254.

3、Fremont DH, Matsumura M, Stura EA, Peterson PA, Wilson IA (1992). Crystal structures of two viral peptides in complex with murine MHC class I H-2Kb. Science, 257(5072):919-927.

4、Ljunggren H-G, Karre K (1990). In search of the 'missing self': MHC molecules and NK cell recognition. Immunol Today., 11(7):237-244.

5、K?rre K, Ljunggren HG, Piontek G, Kiessling R. (1986). Selective rejection of H-2-deficient lymphoma variants suggests alternative immune defence strategy. Nature, 319:675–678.

6、Mandelboim O, Wilson SB, Valés-Gómez M, Reyburn HT, Strominger JL (1997). Self and viral peptides can initiate lysis by autologous natural killer cells. PNAS., 94(9):4604-4609.