细胞穿膜肽TAT（47-57）、HIV-1 TAT Protein Peptide

描 述：YGRKKRRQRRR是一种来源于HIV-1 tat蛋白转导结构域（PTD）的细胞可渗透肽（CPP），已被证明可促进核酸进入几种细胞类型。

TAT (YGRKKRRQRRR) 代表人类免疫缺陷病毒 I 型 (HIV-1) TAT 蛋白的第 47-57 位氨基酸。HIV-1 TAT 蛋白的带正电荷的蛋白转导结构域 (TAT-PTD；TAT 的第 47-57 位氨基酸残基) 能够快速穿过活细胞的质膜。TAT 仅通过被动扩散即可穿过细胞膜的疏水性脂质双层。

HIV-1 TAT蛋白的带正电荷的蛋白质转导结构域（TAT-PTD；TAT的第47-57位氨基酸残基）能够快速穿过活细胞的质膜。这一特性被用于将蛋白质、药物和基因递送至细胞内。然而，其转运机制目前尚未明确。近期理论认为，蛋白质转导结构域（PTD）与细胞外糖胺聚糖结合可能是该过程的一种机制。我们采用高灵敏度等温滴定量热法研究了TAT-PTD与三种不同糖胺聚糖之间的结合平衡，并首次提供了定量的热力学描述。结果表明，这些多磺酸化大分子对TAT-PTD具有多个相同的结合位点，且在热力学参数方面，三种糖胺聚糖之间仅存在微小差异。肝素硫酸（HS，分子量14.2 ± 2 kDa）对TAT-PTD具有6.3 ± 1.0个独立的结合位点，其结合常数K₀ = (6.0 ± 0.6) × 10⁵ M⁻¹，反应焓变ΔHpep₀ = -4.6 ± 1.0 kcal/mol（28°C）。结合亲和力ΔGpep₀主要由焓变和熵变共同决定。HS与TAT-PTD复合物的形成伴随着正的热容变化ΔCp₀ = +135 cal/mol多肽，这一特征表明该过程属于电荷中和反应，这与疏水性结合反应表现出显著负的热容变化形成对比。每条HS链结合6至7个TAT-PTD分子的化学计量比对应于电荷中和。光散射数据显示，在此化学计量比下散射强度达到最大值，且强度依赖于两种组分混合的顺序。这些数据提示HS-TAT-PTD复合物可能发生交联和/或聚集。此外，还采用等温滴定量热法研究了另外两种糖胺聚糖——肝素和软骨素硫酸B。热力学参数在28°C时分别为：肝素的K0 = (6.0 ± 0.8) × 10⁵ M⁻¹ 和 kcal/mol，以及软骨素硫酸B的K0 = (2.5 ± 0.5) × 10⁵ M⁻¹ 和 kcal/mol。这三种结合分子之间密切的热力学相似性也暗示了它们具有相近的结构关系。糖胺聚糖在细胞表面广泛存在，并且能与TAT蛋白转导结构域紧密而快速地相互作用，因此复合物的形成很可能是蛋白质跨膜转运的首要步骤。

参考文献：DOI: 10.1016/S0006-3495(04)74101-6