Interested Article - 2A-пептиды

Если 2А расположен между двумя белками, во время трансляции он отделяет первый белок от второго, образуя две полипептидные цепи. При этом 2А остаётся присоединен к C-концу первого белка

2A-пепти́ды ( англ. 2A self-cleaving peptides, 2A peptides ) — группа пептидов длиной от 18 до 22 аминокислотных остатков (а. о.), которые способны к самовырезанию из полипептидной цепи, благодаря чему используются в генетической инженерии для получения рекомбинантных белков в эквимолярных пропорциях. 2A-пептиды синтезируются с участка 2A вирусного генома . Названия 2A-пептидам даны по тем вирусов, из которых они были получены. Так, F2A был получен из вируса ящура .

Виды

В генетической инженерии активно используются 2A-пептиды четырёх видов: P2A, E2A, F2A и T2A. F2A получен из вируса foot-and-mouth disease virus 18; E2A получен из вируса лошадиного ритинита A ( англ. equine rhinitis A virus ); P2A получен от вируса , а T2A получен от вируса thosea asigna 2A .

К последовательности пептида на N-конце можно добавить последовательность GSG ( глицин - серин -глицин) .

Название	Последовательность
T2A	(GSG) EGRGSLL TCGDVEENPGP
P2A	(GSG) ATNFSLLKQAGDVEENPGP
E2A	(GSG) QCTNYALLKLAGDVESNPGP
F2A	(GSG) VKQTLNFDLLKLAGDVESNPGP

Описание

Каким образом 2А разделяет полипептидные цепи в точности неизвестно. Разделение происходит во время трансляции между пролином (P) и глицином (G) на C-конце 2A-пептида . Существует гипотеза, что при синтезе 2A-пептидов происходит не настоящее протеолитическое расщепление, а «проскок» рибосомы , в результате которого пептидная связь между остатками глицина и пролина просто не формируется . Показано участие в «проскоке» факторов терминации трансляции eRF1 и eRF1, которые обычно присоединяются к стоп-кодону , отсутствующему в 2А. Однако в случае 2А пептидов рибосома не отсоединяется от мРНК, а продолжает трансляцию

Разные 2A-пептиды имеют разную эффективность образования двух полипетидов. P2A делает это наиболее эффективно, а F2A — наименее эффективно . По этой причине при использовании F2A-пептида до половины разделённых им белков остаются в виде гибридного белка . Для одного и того же пептида эффективность увеличивается от минимального петида в 13-14 аминокислот до максимума в 40 аминокислот, который обеспечивает 95% разделения. .

Функции 2A-пептидов у вирусов их производящих плохо изучены. В 2018 году было показано, что F2A необходим для правильного процессинга белков и репликации вируса ящура .

Применение

2A-пептиды применяются в генетической инженерии для расщепления длинного полипептида на два пептида. Их применяют в тех случаях, когда получить белок, сшитый из двух разных полипептидов, не удаётся. После действия 2A-пептида два новых пептида укладываются и функционируют независимо . Если к конструкту, помимо разделяющего два гена 2A-пептида, добавить IRES , то становится возможным получить три разных белка с одного транскрипта . С использованием 2A-пептидов получают поли цистронные векторы , кодирующие несколько белков .

2A-пептиды были успешно применены для решения многих задач, например, получения моноклональных антител . Разработаны специализированные версии 2A-пептидов для эффективного синтеза нужных белков у тутового шелкопряда . 2A-пептиды используются и при работе с дрожжами . Их также использовали для повышения экспрессии гетерологичных генов у съедобного гриба опёнка зимнего , поэтому 2A-пептиды могут использоваться в генетической инженерии грибов .

Примечания

↑ Liu Z. , Chen O. , Wall JBJ , Zheng M. , Zhou Y. , Wang L. , Ruth Vaseghi H. , Qian L. , Liu J. (англ.) // Scientific Reports. — 2017. — 19 May ( vol. 7 , no. 1 ). — P. 2193—2193 . — doi : . — . [ ]
Sampath Karuna; Roy Sudipto. (англ.) . — World Scientific , 2010. — P. 51—52. — ISBN 978-981-4464-89-5 .
↑ Szymczak-Workman A. L. , Vignali K. M. , Vignali D. A. (англ.) // Cold Spring Harbor Protocols. — 2012. — 1 February ( vol. 2012 , no. 2 ). — P. 199—204 . — doi : . — . [ ]
Wang Y. , Wang F. , Wang R. , Zhao P. , Xia Q. (англ.) // Scientific Reports. — 2015. — 5 November ( vol. 5 ). — P. 16273—16273 . — doi : . — . [ ]
(англ.) . University of St Andrews. Дата обращения: 5 января 2019. Архивировано из 30 декабря 2016 года.
Donnelly M. L. , Luke G. , Mehrotra A. , Li X. , Hughes L. E. , Gani D. , Ryan M. D. (англ.) // The Journal Of General Virology. — 2001. — May ( vol. 82 , no. Pt 5 ). — P. 1013—1025 . — doi : . — . [ ]
Doronina V. A. , de Felipe P. , Wu C. , Sharma P. , Sachs M. S. , Ryan M. D. , Brown J. D. (англ.) // Biochemical Society Transactions. — 2008. — August ( vol. 36 , no. Pt 4 ). — P. 712—716 . — doi : . — . [ ]
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. (англ.) // Public Library of Science ONE. — 2011. — Vol. 6, no. 4 . — P. e18556. — doi : . — . [ ]
Velychko S. , Kang K. , Kim S. M. , Kwak T. H. , Kim K. P. , Park C. , Hong K. , Chung C. , Hyun J. K. , MacCarthy C. M. , Wu G. , Schöler H. R. , Han D. W. (англ.) // Cell Reports. — 2019. — 2 April ( vol. 27 , no. 1 ). — P. 30—39 . — doi : . — . [ ]
Kjær J. , Belsham G. J. (англ.) // Journal Of Virology. — 2018. — 15 April ( vol. 92 , no. 8 ). — doi : . — . [ ]
Chng J. , Wang T. , Nian R. , Lau A. , Hoi K. M. , Ho S. C. , Gagnon P. , Bi X. , Yang Y. (англ.) // MAbs. — 2015. — Vol. 7 , no. 2 . — P. 403—412 . — doi : . — . [ ]
Lin J. , Neo S. H. , Ho SCL , Yeo JHM , Wang T. , Zhang W. , Bi X. , Chao S. H. , Yang Y. (англ.) // Biotechnology Journal. — 2017. — September ( vol. 12 , no. 9 ). — doi : . — . [ ]
Wang Y. , Wang F. , Xu S. , Wang R. , Chen W. , Hou K. , Tian C. , Wang F. , Zhao P. , Xia Q. (англ.) // Molecular Genetics And Genomics : MGG. — 2019. — August ( vol. 294 , no. 4 ). — P. 849—859 . — doi : . — . [ ]
Souza-Moreira T. M. , Navarrete C. , Chen X. , Zanelli C. F. , Valentini S. R. , Furlan M. , Nielsen J. , Krivoruchko A. (англ.) // FEMS Yeast Research. — 2018. — 1 August ( vol. 18 , no. 5 ). — doi : . — . [ ]
Lin Y. J. , Huang L. H. , Huang C. T. (англ.) // PloS One. — 2013. — Vol. 8 , no. 3 . — P. e59099—59099 . — doi : . — . [ ]