2A-peptider

2A-peptider ( eng.  2A självklyvande peptider, 2A-peptider ) - en grupp av peptider från 18 till 22 aminosyrarester (a.a.) långa, som är kapabla att självextraheras från polypeptidkedjan , på grund av vilken de används i genteknik för att erhålla rekombinanta proteiner i ekvimolära proportioner. 2A-peptider syntetiseras från 2A-regionen i det virala genomet [1] [2] . Namnen på 2A-peptider ges enligt de virus från vilka de erhölls. Således härleddes F2A från mul- och klövsjukevirus [1] .

Art

Fyra typer av 2A-peptider används aktivt inom genteknik: P2A, E2A, F2A och T2A. F2A härrör från mul- och klövsjukevirus 18; E2A härrör från hästrinit A -virus  ; P2A är härlett från svin teschovirus-1 2A och T2A härrör från thosea asigna 2A [1] .

GSG-sekvensen ( glycin - serin- glycin) [3] kan läggas till peptidsekvensen vid N-terminalen .

Beskrivning

Hur 2A separerar polypeptidkedjor är inte exakt känt. Det inträffar under translation mellan prolin (P) och glycin (G) resterna vid C-terminalen av 2A-peptiden [4] [5] . Det finns ett antagande att under syntesen av 2A-peptider sker inte en verklig proteolytisk klyvning, utan ett "genombrott" av ribosomen , som ett resultat av vilket peptidbindningen mellan glycin- och prolinresterna helt enkelt inte bildas [6] [ 7] .

Olika 2A-peptider har olika effektivitet i bildandet av två polypeptider. P2A gör detta mest effektivt, medan F2A gör det minst effektivt [8] . Av denna anledning, när man använder F2A-peptiden, förblir upp till hälften av de proteiner som separeras av den i form av ett hybridprotein [9] .

Funktionerna hos 2A-peptider i virusen som producerar dem är dåligt förstådda. Under 2018 visade sig F2A vara nödvändigt för korrekt proteinbearbetning och replikering av mul- och klövsjukeviruset [10] .

Applikation

2A-peptider används i genteknik för att dela en lång polypeptid i två peptider. De används i fall där det inte är möjligt att erhålla ett protein tvärbundet från två olika polypeptider. Efter verkan av 2A-peptiden vikas de två nya peptiderna och fungerar oberoende [3] . Om IRES läggs till konstruktionen, förutom att 2A-peptiden separerar två gener , blir det möjligt att erhålla tre olika proteiner från ett transkript [1] . Med användning av 2A-peptider erhålls polycistroniska vektorer som kodar för flera proteiner [1] .

2A-peptider har framgångsrikt använts för att lösa många problem, till exempel för att erhålla monoklonala antikroppar [11] [12] . Specialiserade versioner av 2A-peptider har utvecklats för effektiv syntes av de önskade proteinerna i silkesmasken [13] . 2A-peptider används också när man arbetar med jäst [14] . De har också använts för att öka uttrycket av heterologa gener i den ätliga svampen honungssvamp , så 2A-peptider kan användas i gentekniken av svampar [15] .

Anteckningar

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. Systematisk jämförelse av 2A-peptider för kloning av multi- gener i en polycistronisk vektor.  (engelska)  // Vetenskapliga rapporter. - 2017. - 19 maj ( vol. 7 , nr 1 ). - P. 2193-2193 . - doi : 10.1038/s41598-017-02460-2 . — PMID 28526819 .
2. ↑ Sampath Karuna; Roy Sudipto. Live Imaging In Zebrafish: Insikter i utveckling och  sjukdom . - World Scientific , 2010. - S. 51-52. — ISBN 978-981-4464-89-5 .
3. ↑ 1 2 Szymczak-Workman AL , Vignali KM , Vignali DA Design och konstruktion av 2A-peptidlänkade multicistroniska vektorer.  (eng.)  // Cold Spring Harbor Protocols. - 2012. - 1 februari ( vol. 2012 , nr 2 ). - S. 199-204 . doi : 10.1101 / pdb.ip067876 . — PMID 22301656 .
4. ↑ Wang Y. , Wang F. , Wang R. , Zhao P. , Xia Q. 2Ett självklyvande peptidbaserat multigenexpressionssystem i silkesmasken Bombyx mori.  (engelska)  // Vetenskapliga rapporter. - 2015. - 5 november ( vol. 5 ). - P. 16273-16273 . - doi : 10.1038/srep16273 . — PMID 26537835 .
5. ↑ Klyvningsaktivitet av afto- och kardiovirus 2A oligopeptidsekvenser.  (engelska)  (otillgänglig länk) . University of St Andrews. Hämtad 5 januari 2019. Arkiverad från originalet 30 december 2016.
6. ↑ Doronina VA , de Felipe P. , Wu C. , Sharma P. , Sachs MS , Ryan MD , Brown JD Dissektion av en co-translationell begynnande kedjeseparationshändelse.  (engelska)  // Biochemical Society Transactions. - 2008. - Augusti ( vol. 36 , nr. Pt 4 ). - s. 712-716 . - doi : 10.1042/BST0360712 . — PMID 18631146 .
7. ↑ Donnelly ML , Luke G. , Mehrotra A. , Li X. , Hughes LE , Gani D. , Ryan MD Analys av aftovirus 2A/2B-polyproteinets "klyvningsmekanism" indikerar inte en proteolytisk reaktion, utan en ny translationell effekt: en förmodat ribosomalt 'hopp'.  (engelska)  // The Journal Of General Virology. - 2001. - Maj ( 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. Hög klyvningseffektivitet för en 2A-peptid härledd från porcin teschovirus-1 i humana cellinjer, zebrafisk och mice.  (engelska)  // 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 banan för omvandling av somatisk härstamning.  (engelska)  // Cell Reports. - 2019. - 2 april ( vol. 27 , nr 1 ). - S. 30-39 . - doi : 10.1016/j.celrep.2019.03.023 . — PMID 30943410 .
10. ↑ Kjær J. , Belsham GJ Modifieringar av mul- och klövsjukevirus 2A-peptiden: Inflytande på polyproteinbearbetning och virusreplikering.  (engelska)  // Journal Of Virology. - 2018. - 15 april ( 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. Klyvningseffektiva 2A-peptider för högnivåexpression av monoklonal antikropp i CHO-celler.  (engelska)  // MAbs. - 2015. - Vol. 7 , nr. 2 . - s. 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. Inverkan av signalpeptider på Furin-2A-medierad monoklonal antikroppsekretion i CHO-celler.  (engelska)  // Biotechnology Journal. - 2017. - September ( 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. Optimering av en 2A självklyvande peptidbaserad multigenexpressionssystem för effektivt uttryck av uppströms och nedströms gener i silkesmask.  (engelska)  // Molecular Genetics And Genomics : MGG. - 2019. - Augusti ( 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 av 2A-peptider för polycistroniskt genuttryck i jäst.  (engelska)  // FEMS Yeast Research. - 2018. - 1 augusti ( vol. 18 , nr 5 ). - doi : 10.1093/femsyr/foy036 . — PMID 29617770 .
15. ↑ Lin YJ , Huang LH , Huang CT Förbättring av heterologt genuttryck i Flammulina velutipes med användning av polycistroniska vektorer innehållande en viral 2A-klyvningssekvens.  (engelska)  // PloS One. - 2013. - Vol. 8 , nr. 3 . - P. e59099-59099 . - doi : 10.1371/journal.pone.0059099 . — PMID 23516605 .