J 2018

Optimal Hydrophobicity and Reorientation of Amphiphilic Peptides Translocating through Membrane

KABELKA, Ivo a Robert VÁCHA

Základní údaje

Originální název

Optimal Hydrophobicity and Reorientation of Amphiphilic Peptides Translocating through Membrane

Autoři

KABELKA, Ivo (203 Česká republika, domácí) a Robert VÁCHA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Biophysical Journal, New York, USA, Cell Press, 2018, 0006-3495

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10610 Biophysics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 3.665

Kód RIV

RIV/00216224:14740/18:00101183

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000444925400010

Klíčová slova anglicky

CELL-PENETRATING PEPTIDES; SOLID-STATE NMR; TRANSMEMBRANE HELIX INSERTION; ORIENTED CIRCULAR-DICHROISM; MOLECULAR-DYNAMICS METHOD; ANTIMICROBIAL PEPTIDE; LIPID-BILAYERS; FORCE-FIELD; AMPHIPATHIC PEPTIDES; BUFORIN II

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 3. 2019 16:31, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Cell-penetrating and some antimicrobial peptides can translocate across lipid bilayers without disrupting the membrane structure. However, the molecular properties required for efficient translocation are not fully understood. We employed the Metropolis Monte Carlo method together with coarse-grained models to systematically investigate free-energy landscapes associated with the translocation of secondary amphiphilic peptides. We studied a-helical peptides with different length, amphiphilicity, and distribution of hydrophobic content and found a common translocation path consisting of adsorption, tilting, and insertion. In the adsorbed state, the peptides are parallel to the membrane plane, whereas, in the inserted state, the peptides are perpendicular to the membrane. Our simulations demonstrate that, for all tested peptides, there is an optimal ratio of hydrophilic/hydrophobic content at which the peptides cross the membrane the easiest. Moreover, we show that the hydrophobicity of peptide termini has an important effect on the translocation barrier. These results provide general guidance to optimize peptides for use as carriers of molecular cargos or as therapeutics themselves.

Návaznosti

GA17-11571S, projekt VaV
Název: Amfifilní peptidy na fosfolipidových membránách
Investor: Grantová agentura ČR, Amphiphilic Peptides at Phospholipid Membranes
LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020