Úloha a syntéza buněčných-peptidů

Pronikání buněčnou membránou a vstup do buňky je nezbytným předpokladem pro fungování mnoha biologických makromolekul, které cílí na buňky. Biologická bariérová funkce biomembrány však zabraňuje vstupu mnoha makromolekulárních látek do buňky, a tím značně omezuje uplatnění těchto látek v terapeutické oblasti. Proto je naléhavý problém, jak tyto látky navést, aby pronikaly buněčnou membránou, a je třeba ho vyřešit. Současné metody zprostředkování penetrace biologických makromolekul do buněčné membrány zahrnují především buněčně -penetrující peptidy (cell penetrating peptides, CPP), lipozomy, adenoviry, nanočástice, strašidelné buňky atd., zatímco CPP Jedná se o typ polypeptidu, který přímo prochází buněčnou membránou a vstupuje do buňky v non{{5}{5} a non-class{6}}recept{101} způsobem. Jejich délka obecně není větší než 30 aminokyselin a jsou bohaté na bazické aminokyseliny. Aminokyselinová sekvence je obvykle kladně nabitá.

1aktivátor transkripce viru lidské imunodeficience TAT (virus lidské imunodeficience-1 aktivátor transkripce, HIV-1 TAT) Je to první objevený peptid pronikající do buněk, který vstupuje do buněk netoxickým a účinným způsobem.

buněčný penetrační peptid (cell penetrating peptides, CPPs) Jeho důležitou vlastností je, že může do buněk přenášet celou řadu biologicky aktivních látek různých velikostí a vlastností, včetně malomolekulárních sloučenin, barviv, peptidů a peptidových nukleových kyselin (peptidová nukleová kyselina, PNA), proteinů, plazmidové DNA, siRNA, 200nm částic, které poskytují superparafágové částice, částice superparaphage atd. stát se dobrými nosiči pro cílené léky.

Výhody CPP jako vektoru jsou nízká toxicita a žádná omezení typu buněk, ačkoli CPP mohou do buněk transportovat různé typy látek, ale jeho praktické aplikace jsou většinou zaměřeny na oligopeptidy, proteiny a oligonukleotidy (oligonukleotidy, ON) nebo podobný buněčný transport.
 

Různé buněčné-peptidy (CPP) Různé transmembránové mechanismy, buněčný-peptid (CPP) Specifický mechanismus závisí na několika parametrech, jako je velikost molekul (nosné látky), teplota, typ buňky a stabilita uvnitř i vně buňky. buněčný penetrační peptid (CPP) Specifický mechanismus vstupu do buněk je v současnosti nejasný. Populární spekulace zahrnují následující tři:
A: Model invertovaných koloidních částic (model invertovaných micel),CPP Pohybem fosfolipidových molekul po buněčné membráně vzniká obrácená koloidní struktura, která se dostává do cytoplazmy.
B: Přímá penetrace,tj. model struktury pórů (model tvorby pórů), CPPs Tvoří transmembránovou strukturu pórů na buněčné membráně a vstupují do cytoplazmy.
C: Buněčný příjem endocytózou.
zdroj: Cell{0}}penetrating peptides and their therapeutic applications, Victoria Sebbage, BioscienceHorizons, Volume 2, Number 1, March 2009.

Peptidy -pronikající do buněk (např. HIV TAT) Do buněk se mohou dostat dvěma způsoby: přímou penetrací a endocytózou. HIV TAT Nebo jednoduchý polyarginin by mohl být navržen jako účinný lékový nosič, ale CPP (jako HIV TAT) Jak je dosaženo membránového transportu, je stále nejasné.
jednoduchý HIV TAT Jak jsou podporovány mechanismy vstupu do buněk, jako je přímá penetrace a endocytóza? od Gerarda Wonga Výzkumníci v laboratoři studovali za různých podmínek HIV TAT Jak interaguje s cytoplazmatickou membránou, cytoskeletem a specifickými membránovými receptory, čímž indukuje více transportních drah.

zajímavé je, že TAT Se stejnou sekvencí za různých podmínek může proběhnout řada různých reakcí, takže interakce s buněčnou membránou, cytoskeletem a specifickými receptory může produkovat více transportních drah.

CPP Mezi transmembránovým mechanismem a polypeptidovou sekvencí existuje velmi citlivý vztah. Pokud v čistě hydrofilním CPP Přidání hydrofobního zbytku k němu může zcela změnit jeho transportní mechanismus. Například nejjednodušší prototyp CPP-polyarginin (polyR), může vyvolat tvorbu transmembránových struktur pórů na buněčné membráně. Hydrofobní aminokyseliny vytvářejí pozitivní zakřivení vložením do buněčné membrány. Arginin může tvořit pozitivní i negativní zakřivení současně. Lysin může tvořit negativní zakřivení pouze v jednom směru. To znamená, že mezi argininem a lysinem /Mezi hydrofobními látkami existuje kompenzační vztah.

Pokud hydrofobnost přispívá k negativnímu Gaussovu zakřivení (Gaussovu zakřivení), tak proč TAT A co relativně nízký hydrofobní obsah peptidu? Důvodem jsou CPP. Všechny používají co nejméně hydrofobních skupin k vytvoření sedlového-zakřivení. Rozdíly v sekvenci s největší pravděpodobností indukují pouze přechodné transmembránové struktury podobné pórům- v membráně, čímž vzniká pár CPP pro kratší životnost pórů. protože CPP Aminokyselinové složení TAT peptidů může zprostředkovat endocytózu s receptory nebo bez nich.