49. Секреция белков прокариот: Sec-аппарат и сигнальный пептид (лекция)

Sec-систему можно разделить на 3 стадии:

1. Направление белка на транспорте;

2. Собственно транслокация белка через мембрану;

3. Освобождение белка на периплазматической мембране.

На первой стадии белки направляются в точку секреции в цитоплазматической мембране.

На второй стадии пересекает липидный би слой через транслаказы. Каталирируется сложным белковым комплексом. Она содержит пронизывающий мембранный канал состоящий из субъединиц комплекса. Эти 3 белка явл. интегральными мембранными каналами составляющие основу транслоказы.

На третьей стадии полипептид освобождается и принимает нативную конформация, он доставляет в SecA cубъединицы мембранной транслоказой

СИГНАЛ СОС НА ПЕПТИДЕ

У гр+:

- имеет длину 20-25 аминокислот;

- состоит из 3х участков: n (N-концевой), h (гидрофобный) и c (С-концевой). N-концевой участок включает положительные участки H-гидрофобные взаимодействия с внутренним неполярным слоем мембраны и протаскивает её через молекулы ДНК и С участок указывает на место отщепление сигнальных последовательностей;

- участки не имеют консервативных последовательностей;

- размер n-участка варьирует от 1 до 17 аминокислотных остатков, h-участка от 7 до 16, с-участка-S;

- у гр+ клеток все 3 участка длиннее, а N-конец имеет положительный заряд.

У гр-:

1 этап: обеспечивает несколько белков: шаперонины secA и PrlD. Процессинг полипептида ведет 2 пептидазы – лидерная и липопротеин-сигнальная

2 этап: транспорт через внешнюю мембрану, который осущ. при помощи специального комплекса белков или без них.

50. Принципы распределения белков по компартментам клетки эукариот.

Синтез почти всех белков начинается в цитозоле. Вновь синтезированный белок затем специфически доставляется в клеточный компартмент. Существуют сложные системы распределения белков.

Многие синтезированные белки являются цитоплазматическими. Другие белки локализованы в мембране других структурах клетки.

3 основных механизмы внутриклеточного транспорта белков в эукариотической клетке.

1. Управляемый транспорт (проникновение в ядро клетки белков)

Белок после синтеза и фолдинга в неизменном виде доставляется в нужную органеллу через пору в мембране. Пример: проникновение белков в ядро клетки.

2. Трансмембранная транслокация

Полипептид сначала денатурирует, далее одна полипептидная цепочка притягивается через мембрану, затем происходит фолдинг. Пример: доставка белков в лизосому.

3. Везикулярное движение белков. От мембраны отпачковывется везикула, в состав которой входят транспортные белки. Пример: секреция вещества из клетки.

Распределение белков обеспечивается наличием в их структуре специальных сортировочных сигналов, которые называются нацеливающими. Они представляют собой цепочку из 3-80 АК. Распознаются рецепторами, которые доставляют белки к транслокационным комплексам.

После доставки в нужный компартмент нацеливающие последовательности обычно отрезаются.

Для белков, которые синтезируются на мембранах шероховатой эндоплазматическом ретикулуме. Дополнительные сортировочные сигналы (пример: сахара или фосфатические группы) могут быть добавлены с помощью специализированных ферментов. В цистернах аппарата Гольджи в ходе посттрансляционной модификации белков.