2A-peptide

2A-peptide ( de exemplu 2A peptide auto- clivate  , 2A peptide ) - un grup de peptide de la 18 la 22 de resturi de aminoacizi (a.a.) lungi, care sunt capabile de auto-extracție din lanțul polipeptidic , datorită căruia sunt utilizate în inginerie genetică pentru a obține proteine ​​recombinate în proporții echimolare. Peptidele 2A sunt sintetizate din regiunea 2A a genomului viral [1] [2] . Numele peptidelor 2A sunt date în funcție de virusurile de la care au fost obținute. Astfel, F2A a fost derivat din virusul febrei aftoase [1] .

Specie

Patru tipuri de peptide 2A sunt utilizate în mod activ în inginerie genetică: P2A, E2A, F2A și T2A. F2A este derivat din virusul febrei aftoase 18; E2A este derivat din virusul rinitei A ecvine  ; P2A este derivat din teschovirusul porcin-1 2A iar T2A este derivat din acelea asigna 2A [1] .

Secvența GSG ( glicină - serină - glicină) [3] poate fi adăugată la secvența peptidică la capătul N-terminal .

Descriere

Cum 2A separă lanțurile polipeptidice nu este cunoscut cu exactitate. Apare în timpul translației între resturile de prolină (P) și glicină (G) la capătul C-terminal al peptidei 2A [4] [5] . Există o presupunere că, în timpul sintezei peptidelor 2A, nu are loc o scindare proteolitică reală, ci o „descoperire” a ribozomului , în urma căreia legătura peptidică dintre reziduurile de glicină și prolină pur și simplu nu se formează [6] [6] [ 6]. 7] .

Diferite peptide 2A au eficiență diferită în formarea a două polipeptide. P2A face acest lucru cel mai eficient, în timp ce F2A o face cel mai puțin eficient [8] . Din acest motiv, la utilizarea peptidei F2A, până la jumătate din proteinele separate de aceasta rămân sub forma unei proteine ​​hibride [9] .

Funcțiile peptidelor 2A în virusurile care le produc sunt puțin înțelese. În 2018, s-a demonstrat că F2A este necesar pentru procesarea adecvată a proteinelor și replicarea virusului febrei aftoase [10] .

Aplicație

Peptidele 2A sunt utilizate în inginerie genetică pentru a împărți o polipeptidă lungă în două peptide. Ele sunt utilizate în cazurile în care nu este posibilă obținerea unei proteine ​​reticulate din două polipeptide diferite. În urma acțiunii peptidei 2A, cele două noi peptide se pliază și funcționează independent [3] . Dacă IRES este adăugat la construct, în plus față de peptida 2A care separă două gene , devine posibil să se obțină trei proteine ​​diferite dintr-un transcript [1] . Prin utilizarea peptidelor 2A se obțin vectori policistronici care codifică mai multe proteine ​​[1] .

Peptidele 2A au fost folosite cu succes pentru a rezolva multe probleme, de exemplu, pentru a obține anticorpi monoclonali [11] [12] . Au fost dezvoltate versiuni specializate ale peptidelor 2A pentru sinteza eficientă a proteinelor dorite în viermele de mătase [13] . Peptidele 2A sunt de asemenea folosite atunci când se lucrează cu drojdie [14] . Ele au fost, de asemenea, folosite pentru a crește expresia genelor heterologe în agaric de miere de ciupercă comestibilă , astfel încât peptidele 2A pot fi utilizate în ingineria genetică a ciupercilor [15] .

Note

1. ↑ 1 2 3 4 5 Liu Z. , Chen O. , Wall JBJ , Zheng M. , Zhou Y. , Wang L. , Ruth Vaseghi H. , Qian L. , Liu J. Comparație sistematică a peptidelor 2A pentru clonarea multi- gene într-un vector policistronic.  (engleză)  // Rapoarte științifice. - 2017. - 19 mai ( vol. 7 , nr. 1 ). - P. 2193-2193 . - doi : 10.1038/s41598-017-02460-2 . — PMID 28526819 .
2. ↑ Sampath Karuna; Roy Sudipto. Imagini live la peștele zebră: perspective asupra dezvoltării și  bolii . - World Scientific , 2010. - P. 51-52. — ISBN 978-981-4464-89-5 .
3. ↑ 1 2 Szymczak-Workman AL , Vignali KM , Vignali DA Proiectarea și construcția vectorilor multicistronici legați de peptide 2A.  (ing.)  // Protocoale Cold Spring Harbor. - 2012. - 1 februarie ( vol. 2012 , nr. 2 ). - P. 199-204 . doi : 10.1101 / pdb.ip067876 . — PMID 22301656 .
4. ↑ Wang Y. , Wang F. , Wang R. , Zhao P. , Xia Q. 2A sistem de expresie multigenă bazat pe peptide cu autoclivare în viermele de mătase Bombyx mori.  (engleză)  // Rapoarte științifice. - 2015. - 5 noiembrie ( vol. 5 ). - P. 16273-16273 . - doi : 10.1038/srep16273 . — PMID 26537835 .
5. ↑ Activitatea de scindare a secvențelor oligopeptidice Aphto- și Cardiovirus 2A.  (engleză)  (link inaccesibil) . Universitatea din St Andrews. Consultat la 5 ianuarie 2019. Arhivat din original la 30 decembrie 2016.
6. ↑ Doronina VA , de Felipe P. , Wu C. , Sharma P. , Sachs MS , Ryan MD , Brown JD Dissection of a co-translational nascent chain separation event.  (Engleză)  // Tranzacții ale Societății Biochimice. - 2008. - august ( vol. 36 , nr. Pt 4 ). - P. 712-716 . - doi : 10.1042/BST0360712 . — PMID 18631146 .
7. ^ Donnelly ML , Luke G. , Mehrotra A. , Li X. , Hughes LE , Gani D. , Ryan MD Analiza mecanismului de „clivare” a poliproteinelor aftovirusului 2A/2B indică nu o reacție proteolitică, ci un nou efect de translație: a presupusul „sărit” ribozomal.  (engleză)  // Jurnalul de virologie generală. - 2001. - Mai ( vol. 82 , nr. Pt 5 ). - P. 1013-1025 . - doi : 10.1099/0022-1317-82-5-1013 . — PMID 11297676 .
8. ↑ Kim J. H., Lee S. R., Li L. H., Park H. J., Park J. H., Lee K. Y., Kim M. K., Shin B. A., Choi S. Y. Eficiență ridicată de scindare a unei peptide 2A derivate din teschovirus-1 porcin în linii celulare umane, pești zebra și șoareci.  (Engleză)  // Public Library of Science ONE. - 2011. - Vol. 6, nr. 4 . — P. e18556. - doi : 10.1371/journal.pone.0018556 . — PMID 21602908 .
9. ^ Velychko S. , Kang K. , Kim SM , Kwak TH , Kim KP , Park C. , Hong K. , Chung C. , Hyun JK , MacCarthy CM , Wu G. , Schöler HR , Han DW Fusion of Reprogramming Factors Alters Traiectoria conversiei liniei somatice.  (Engleză)  // Rapoarte de celule. - 2019. - 2 aprilie ( vol. 27 , nr. 1 ). - P. 30-39 . - doi : 10.1016/j.celrep.2019.03.023 . — PMID 30943410 .
10. ↑ Kjær J. , Belsham GJ Modificări ale peptidei 2A a virusului febrei aftoase: influență asupra procesării poliproteinelor și replicării virusului.  (Engleză)  // Journal Of Virology. - 2018. - 15 aprilie ( vol. 92 , nr. 8 ). - doi : 10.1128/JVI.02218-17 . — PMID 29386286 .
11. ↑ Chng J. , Wang T. , Nian R. , Lau A. , Hoi KM , Ho SC , Gagnon P. , Bi X. , Yang Y. Peptide 2A eficiente de scindare pentru exprimarea anticorpilor monoclonali de nivel înalt în celulele CHO.  (engleză)  // MAbs. - 2015. - Vol. 7 , nr. 2 . - P. 403-412 . doi : 10.1080 / 19420862.2015.1008351 . — PMID 25621616 .
12. ^ Lin J. , Neo SH , Ho SCL , Yeo JHM , Wang T. , Zhang W. , Bi X. , Chao SH , Yang Y. Impact of Signal Peptides on Furin-2A Mediated Monoclonal Antibody Secretion in CHO Cells.  (engleză)  // Jurnalul de biotehnologie. - 2017. - Septembrie ( vol. 12 , nr. 9 ). - doi : 10.1002/biot.201700268 . — PMID 28727292 .
13. ^ Wang Y. , Wang F. , Xu S. , Wang R. , Chen W. , Hou K. , Tian C. , Wang F. , Zhao P. , Xia Q. Optimization of a 2A self-cliving peptide-based sistem de expresie multigenă pentru exprimarea eficientă a genelor din amonte și din aval la viermi de mătase.  (Engleză)  // Genetică moleculară și genomică : MGG. - 2019. - august ( vol. 294 , nr. 4 ). - P. 849-859 . - doi : 10.1007/s00438-019-01534-2 . — PMID 30895377 .
14. ^ Souza-Moreira TM , Navarrete C. , Chen X. , Zanelli CF , Valentini SR , Furlan M. , Nielsen J. , Krivoruchko A. Screening of 2A peptides for polycistronic gene expression in yeast.  (Engleză)  // FEMS Yeast Research. - 2018. - 1 august ( vol. 18 , nr. 5 ). - doi : 10.1093/femsyr/foy036 . — PMID 29617770 .
15. ↑ Lin YJ , Huang LH , Huang CT Îmbunătățirea expresiei genelor heterologe la Flammulina velutipes folosind vectori policistronici care conțin o secvență de clivaj virală 2A.  (Engleză)  // PloS One. - 2013. - Vol. 8 , nr. 3 . - P. e59099-59099 . - doi : 10.1371/journal.pone.0059099 . — PMID 23516605 .