МОЛБИОЛ 2014-лекции / ОГК / Л4-Модификация-2-Сборка-1

Посттрансляционная модификация белков II

Лекция 4

2014г.

Липопротеины с С-концевой липидной

группировкой. Белки с GPI-якорем

•Гликозилфосфатидилинозитол (Glycosylphosphatidylinositol - GPI) –

присоединяется к С-концу белка после протеолитического отщепления С-концевого пропептида;

•Характерно для некоторых экстрцеллюлярных мембранных белков

(щелочная фосфатаза; neural cell adhesion molecule, N-CAM; decayaccelerating factor, DAF (CD55); протектин (CD59)).

•CD55 и CD59 участвуют в защите эритроцитов от лизиса системой комплемента. Клональное нарушение синтеза GPI в кроветворных стволовых клетках приводит к развитию повышенного гемолиза 3

эритроцитов (пароксизмальная ночная гемоглобинурия).

Липопротеины с С-концевой липидной группировкой. Пренилирование белков

•S-пренилирование белков – присоединение изопреноидов к атому серы Cys, локализованному на С-конце белка;

•Мотив – СaaХ, где С-Cys,

a-алифатическая ак (кроме Ala);

•X- Ser, Met, Gln – присоединение фарнезильной группировки (С15);

•X-Leu – присоединение геранилгеранильной группировки (С20);

•ААХ – отщепляется;

•Карбоксильная группа метилируется.

•Все модификации необходимы для функционирования белков;

•- присоединение фарнезильной группировки - ядерные ламины А/B, белки Ras, а-фактор спаривания у дрожжей;

- присоединение геранил-геранильной группировки – γ-субъединицы у G-белков, некоторые белки (Rab) имеют две геранил-геранильных группы.

Липопротеины с N-концевой липидной группировкой. N-Миристоилирование

N-Миристоилирование

•Миристоилирование – котрасляционная модификация цитозольных белков, позволяет им присоединиться к мембране;

•Остаток миристиновой кислоты присоединяется всегда к аминогруппе N-концевого Gly;

•Характерно для многих сигнальных белков (протеинкиназа А (PKA); α- субъединицы некоторых G- белков).

Ограниченный протеолиз

Ограниченный протеолиз – процесс протеолитического

расщепления белков, который задерживается или

полностью останавливается на промежуточных продуктах.

• Продукты ограниченного протеолиза сохраняют компактность;

• Согласование «мотива», распознаваемого протеиназой, и

«шарнирной области» в белке-субстрате.

Большинство белков подвергаются ограниченному

протеолизу:

1. Отщепление N-концевого Met;

2. Отщепление сигнального пептида

Формирование белка неканонической структуры. Инсулин

• Препроинсулин (110 ак)  формирование S-S связей 

отщепление лидерного пептида

•Проинсулин (86 ак) 

вырезание С-пептида:

В–C-A  (В + A)

•Инсулин – 21ак (А цепь) и

30ак (В цепь)

Разделение доменов. Дифтерийный токсин

• Дифтерийный токсин – продукт

Corynebacterium diphtheriae -

состоит из трех доменов:

–А -домен – каталитический домен;

–В-домен – рецепторсвязывающий домен;

–Т-домен – трансмембранный домен;

•Модифицирует фактор элонгации клеток эукариот - eEF-2 –

переносит АДФ-рибозный остаток NAD+ на дифтамид (модифицированный остаток гистидина);

• Катализируемая реакция

eEF-2 + NAD+ 

ADP-RIBOSE-DIPHTHAMIDE-eEF-2 + NICOTINAMIDE +H+

•Для ферментативной реакции необходимо отщепление домена А.

Механизм действия дифтерийного токсина

1.Связывание токсина с рецептором на клеточной поверхности;

2.Проникновение токсина в клетку с помощью рецепторопосредованного эндоцитоза; закисление среды в эндосомах;

3.Внедрение трансмембранного домена в мембрану эндосомы, протеолитическое отщепление каталитического домена и его проникновение в цитозоль;

4.АДФ-рибозилирование фактора элонгации eEF2 приводит к инактивации этого фактора и необратимому ингибированию синтеза белка. Это вызывает гибель клетки.

•Одной молекулы дифтерийного токсина достаточно для гибели клетки