ویژگی های ساختاری و طبقه بندی پپتیدهای گذرنده

پپتیدهای گذر غشایی کاتیونی از پپتیدهای کوتاه غنی از آرژنین، لیزین و هیستیدین مانند TAT، Penetratin، Polyarginine، P22N، DPV3 و DPV6 تشکیل شده اند.در میان آنها، آرژنین حاوی گوانیدین است که می تواند با گروه های اسید فسفریک با بار منفی روی غشای سلولی پیوند هیدروژنی برقرار کند و پپتیدهای گذرنده غشایی را تحت شرایط ارزش PH فیزیولوژیکی وارد غشا کند.مطالعات الیگارژنین (از 3 R تا 12 R) نشان داد که توانایی نفوذ غشاء تنها زمانی حاصل می شود که مقدار آرژنین به 8 برسد و توانایی نفوذ غشاء به تدریج با افزایش مقدار آرژنین افزایش می یابد.لیزین، اگرچه کاتیونی مانند آرژنین است، اما حاوی گوانیدین نیست، بنابراین وقتی به تنهایی وجود داشته باشد، بازده نفوذ غشایی آن خیلی بالا نیست.فوتکی و همکاران(2001) دریافتند که اثر نفوذ خوب غشاء تنها زمانی حاصل می شود که پپتید نفوذ کننده غشای سلولی کاتیونی حاوی حداقل 8 اسید آمینه با بار مثبت باشد.اگرچه باقی مانده های اسید آمینه با بار مثبت برای نفوذ پپتیدهای نفوذی به غشاء ضروری هستند، اسیدهای آمینه دیگر نیز به همان اندازه مهم هستند، مانند زمانی که W14 به F جهش می یابد، نفوذپذیری Penetratin از بین می رود.

دسته خاصی از پپتیدهای گذرنده کاتیونی توالی های محلی سازی هسته ای (NLSs) هستند که از پپتیدهای کوتاه غنی از آرژنین، لیزین و پرولین تشکیل شده و می توانند از طریق مجتمع منافذ هسته ای به هسته منتقل شوند.NLS ها را می توان بیشتر به دو نوع یک و دو تقسیم کرد که به ترتیب از یک و دو دسته از اسیدهای آمینه اساسی تشکیل شده است.به عنوان مثال، PKKKRKV از ویروس simian 40 (SV40) یک NLS تایپ منفرد است، در حالی که پروتئین هسته ای یک NLS دو تایپ است.KRPAATKKAGQAKKKL توالی کوتاهی است که می تواند در گذر غشایی نقش داشته باشد.از آنجایی که بیشتر NLS ها دارای تعداد بار کمتر از 8 هستند، NLS ها پپتیدهای گذر غشایی موثر نیستند، اما زمانی که به صورت کووالانسی به توالی های پپتید آبگریز متصل شوند تا پپتیدهای گذرنده آمفی دوست را تشکیل دهند، می توانند پپتیدهای گذرنده موثر باشند.