11: Модифікація та торгівля білками
- Page ID
- 3515
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Після того, як поліпептид був перекладений і звільнений з рибосоми, він може бути готовий до використання, але часто він повинен пройти посттрансляційну обробку, щоб стати повністю функціональним. Хоча багато з цих процесів здійснюються як у прокаріотів, так і у еукаріотів, наявність органел забезпечує необхідність, а також деякі механізми для еукаріот-специфічних модифікацій, таких як глікозилювання та націлювання.
- 11.1: Протеолітичне розщеплення
- Найбільш поширеною модифікацією є протеолітичне розщеплення. Деякі поліпептиди перед розщепленням негайно розщеплюються, а інші зберігаються як неактивні попередники, утворюючи пул ферментів (або інших видів білків), які можуть бути активовані дуже швидко, за часовим інтервалом від секунд до хвилин, порівняно з необхідністю пройти транскрипцію та переклад, або навіть просто переклад.
- 11.2: Торгівля білками
- Основним класом розщеплених пептидних послідовностей є сигнальні пептиди. Сигнальні пептиди направляють білок з цитоплазми в конкретний клітинний відсік. У випадку з прокаріотами це, по суті, означає клітинну мембрану, але для еукаріотів існують специфічні сигнальні пептиди, які можуть направляти білок в ядро, в мітохондрії, в ендоплазматичний ретикулум та інші внутрішньоклітинні органели.
- 11.3: Згортання білка в ендоплазматичній сітці
- Просвіт ER відіграє чотири основні ролі переробки білка: складання/перегортання поліпептиду, глікозилювання білка, складання багатосубодиничних білків та упаковка білків у везикули. Перегортання білків є важливим процесом, оскільки початкові схеми згортання, оскільки поліпептид все ще перекладається і незакінчений, може не бути оптимальною схемою складання після того, як весь білок доступний. Це справедливо і для H-облігацій і більш постійних дисульфідних зв'язків, а також.
- 11.4: N-зчеплене білкове глікозилювання починається в ER
- Глікозилювання є важливою модифікацією еукаріотичних білків, оскільки додані залишки цукру часто використовуються як молекулярні прапори або сигнали розпізнавання для інших клітин, які контактують з ними. Існує два типи глікозилювання білка, обидва з яких вимагають імпорту цільового поліпептиду в ЕР. N-зчеплене глікозилювання фактично починається в ендоплазматичному ретикулумі, але О-зчеплене глікозилювання не відбувається, поки поліпептид не буде транспортований в апарат Гольджі.
- 11.5: Глікозилювання O-зв'язаного білка відбувається повністю в Гольджі
- О-зв'язані глікопротеїни починають своє глікозилювання з дією Гольгі-специфічного ферменту, GalNaC трансферази, який приєднує N-ацетилгалактозамін до гідроксильної групи серину або треоніну. Визначення того, який залишок до глікозилату, здається, спрямований вторинною та третинною структурою і часто відбувається в щільних скупченнях глікозилювання. Комбіновані олігосахаридні ланцюги, прикріплені до О-зв'язаного глікопротеїну, можуть сприяти понад 50% маси глікопротеїну.
- 11.6: Везикулярний транспорт
- Везикули (мембранно-зв'язані бульбашки, по суті) відщипують від ER, Гольджі та інших мембранних органел, несучи з собою будь-які розчинні молекули, які були всередині UID, який був укладений, а також будь-які молекули, вбудовані в цю секцію мембрани. Потім ці везикули ловлять на молекулярному двигуні, такому як кінезин або міозин, і подорожують вздовж цитоскелета, поки вони не стикуються у відповідному пункті призначення та не зростуться з цільовою мембраною або органелою.
Мініатюра: N-зчеплене глікозилювання білка (N-глікозилювання N-гліканів) на залишках Asn (мотиви ASN-X-SER/Thr) у глікопротеїдах. (Громадське надбання; Косі Граматикофф).