多肽Peptide C105Y|CSIPPEVKFNKPFVYLI
基于 β-抗胰蛋白酶 359-374 殘基氨基酸序列合成的細(xì)胞穿透性肽,能增強(qiáng) DNA 納米粒的基因表達(dá)。
編號(hào): 200575
中文名稱: Peptide C105Y
單字母: H2N-CSIPPEVKFNKPFVYLI-OH
三字母: H2N-Cys-Ser-Ile-Pro-Pro-Glu-Val-Lys-Phe-Asn-Lys-Pro-Phe-Val-Tyr-Leu-Ile-COOH
氨基酸個(gè)數(shù): 17
分子式: C97H148N20O23S1
平均分子量: 1994.4
精確分子量: 1993.07
等電點(diǎn)(PI): 10.26
pH=7.0時(shí)的凈電荷數(shù): 2.94
平均親水性: -0.59285714285714
疏水性值: 0.47
儲(chǔ)存條件: Please store the product under the recommended conditions in the Certificate of Analysis.
標(biāo)簽: 細(xì)胞穿膜肽
來(lái)源文獻(xiàn): Rhee M, et al. Mechanism of uptake of C105Y, a novel cell-penetrating peptide. J Biol Chem. 2006;281(2):1233-1240. : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16272160/
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(wèn)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(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的多肽,它們的長(zhǎng)度一般不超過(guò)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(wú)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(shì)在于低毒性和無(wú)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(cè)包括以下三種:
A: 倒置膠粒模型(inverted micelle model),CPPs通過(guò)細(xì)胞膜上磷脂分子的移動(dòng)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(lái)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(jiǎn)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(jiǎn)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(lái)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(jiǎn)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(guò)插入胞膜來(lái)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(duì)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(huì)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(duì)CPP來(lái)說(shuō)更短的孔隙壽命。由于CPP的氨基酸組成不同,TAT肽在有或無(wú)受體情況下都可以介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)吞作用。
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