файлов Соединение аминокислот с образованием полипептидной цепи ~ это только первый шаг в пр

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Процессинг СИНТЕЗИРОВАННЫХ БЕЛКОВ

Рисунки к тексту прилагаются отдельно в виде JPG-файлов

Соединение аминокислот с образованием полипептидной цепи – это только первый шаг в процессе формирования многих белков. Полипептидная цепь должна быть уложена так, чтобы образовались правильные вторичная и третичная структуры, а в большинстве случаев отдельные полипептиды должны объединиться в функциональные олигомерные комплексы. До образования функционально активных белков первичные продукты трансляции часто претерпевают разные сложные изменения.

Посттрансляционная модификация полипептидных цепей (примеры)

Функционально активный гемоглобин образуется только после того, как α- и β-цепи объединятся в а2β2-структуру и с боковыми группами аминокислот обеих субъединиц свяжется гемогруппа. Для того чтобы пируваткарбоксилаза и ацетил-СоА-карбоксилаза стали активными ферментами, с определенными боковыми цепями их аминокислот должен ковалентно связаться биотин. Некоторые белки, участвующие в процессе свертывания крови, должны претерпеть карбоксилирование специфических остатков глутаминовой кислоты, для того чтобы образовались центры связывания Са2+. Для образования коллагена должно произойти гидроксилирование специфических пролиновых и лизиновых остатков.

Очень важным и широко распространенным способом регуляции метаболизма являются фосфорилирование и дефосфорилирование определенных остатков серина, треонина и тирозина особыми протеинкиназами и протеинфосфатазами соответственно. Многие протеолитические белки, участвующие в процессах пищеварения и свертывания крови, синтезируются в виде крупных предшественников, которые далее активируются путем отщепления участка полипептидной цепи. Инсулин синтезируется в виде препроинсулинового полипептида и превращается в зрелый инсулин после расщепления цепи и удаления сначала N-концевого, а затем внутреннего сегмента (рисунок 1, прилагается). Многие вирусные белки, гормоны, нейропептиды образуются из первичных трансляционных продуктов-полипротеинов в результате расщепления по многим сайтам и образования нескольких зрелых белков и пептидов меньшего размера.

   Доставка эукариотических белков к клеточным мембранам  и проникновение через них

В клетках эукариот помимо плазматических мембран имеются разнообразные внутриклеточные мембраны, отграничивающие различные клеточные органеллы: митохондрии, хлоропласты (у растений), эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольд-жи, пероксиомы, лизосомы и секреторные пузырьки (везикулы).

Транспортный аппарат эукариотических клеток.

Рибосомы в эукариотических клетках существуют в двух состояниях:  в свободном и связанном с мембранами. Белки, предназначенные для некоторых органелл и цитозоля, синтезируются на свободных рибосомах, а белки, остающиеся в лизосомах, структурах Гольджи и плазматической мембране, образуются на рибосомах, ассоциированных с эндоплазматическим ретикулумом. Белки, синтезированные на рибосомах, связанных с ЭПР, проходят через мембраны в просвет ЭПР, а «прокладывает» им путь N-концевой участок. Затем этот участок, состоящий преимущественно из гидрофобных аминокислот, сигнальная последовательность – отщепляется специфическими эндопептидазами, локализованными в просвете ЭПР. Такой направленный перенос белка от рибосом в просвет ЭР начинается уже во время синтеза полипептидной цепи и поэтому называется котрансляционным транспортом.

Направление синтезируемых полипептидных цепей в просвет ЭПР.

Транспорт мембранных и секретируемых белков в просвет ЭР опосредуется взаимодействием полипептидной сигнальной последовательности с сигнал-распознающей частицей (СРЧ) и рецептором этой частицы (СРЧ-Р). Белки цитозоля синтезируются на рибосомах, идентичных рибосомам, синтезирующим белки ЭПР. В самом деле, рибосома, в одном раунде синтезирующая белок цитозоля, в следующем может синтезировать мембранный белок. Попадание белка в ЭР происходит только в результате взаимодействия СРЧ с сигнальной последовательностью синтезируемой белковой цепи (рисунок 2, прилагается). Комплекс «СРЧ-сигнальная последовательность» взаимодействует впоследствии с рецептором СРЧ, локализованным в мембране ЭПР. Таким образом, СРЧ служит адаптером между аппаратом синтеза белка в цитоплазме и аппаратом его доставки и отвечает за попадание белков в просвет ЭПР. СРЧ связывается с сигнальной последовательностью сразу после выхода ее из рибосомы, т.е. после синтеза сегмента длиной примерно 70 аминокислот. Элонгация полипептидной цепи замедляется до тех пор, пока комплекс СРЧ-сигнальная последовательность не свяжется с СРЧ-Р в мембране ЭР. Сразу после этого СРЧ отделяется, скорость синтеза полипептидной цепи увеличивается и растущая полипептидная цепь протягивается сквозь мембрану в просвет. Таким образом, ассоциация транслирующей рибосомы с СРЧ-Р приводит к однонаправленному переносу растущей полипептидной цепи в просвет ЭПР. Особая пептидаза, локализованная в просвете ЭР, осуществляет специфическое отщепление сигнальной последовательности от новосинтезированного белка.

СРЧ представляет собой комплекс из шести белков с мол. массами от 10000 до 75000 Да и единственной молекулы РНК длиной 300 нуклеотидов-7SL-PHK. Ни РНК, ни белки сами по себе не могут функционировать как СРЧ. Однако при смешивании РНК и белков образуется функциональная СРЧ.

Сигнальная последовательность обычно находится на N-конце белков, предназначенных для экспорта к одной из клеточных мембран или внутриклеточным органеллам. Длина сигнальной последовательности колеблется от 15 до 35 аминокислот, и в первых трех ее четвертях преобладают гидрофобные остатки, однако никакой консервативной аминокислотной последовательности этот участок не имеет. Для узнавания сигнальной последовательности СРЧ скорее важна ее вторичная структура. В пределах сигнальной последовательности находится также и сайт, распознаваемый сигнальной пептидазой. Обычно расщепление происходит со стороны С-конца остатков глицина, серина или аланина, поэтому N-конец многих зрелых секретируемых или мембранных белков соседствует с одной из этих аминокислот в сигнальной последовательности.

.

Транспорт белков от ЭПР к аппарату Голъджи и из него.

Белки направляются к лизосомам, плазматическим мембранам или секретируются с помощью аппарата Гольджи – набора тесно упакованных, взаимопроникающих, окруженных мембранами цистерн. Перенос белков к аппарату Гольджи осуществляется с помощью так называемых окаймленных пузырьков (везикул), отпочковывающихся от ЭПР и сливающихся с цистернами Гольджи. Белки проходят через аппарат Гольджи от цис-цистерн к транс. Транспорт белков через цистерны также осуществляется с помощью окаймленных транспортных везикул.

Белки, предназначенные для секреции, сначала попадают в секреторные везикулы, которые в конце концов сливаются с плазматическими мембранами и высвобождают свое содержимое наружу. Когда секреция белков индуцируется (как в случае инсулина или некоторых нейропептидов), цитозольные секреторные пузырьки сливаются с мембраной и высвобождают содержимое наружу только после индукции.

Гликозилирование.

Проходя через ЭПР и аппарат Гольджи, белки подвергаются интенсивной модификации. Специальный фермент ЭПР присоединяет разветвленный олигосахарид к специфическим аспарагиновым остаткам транспортируемых белков. Далее олигосахарид подвергается действию целого ряда специфических гликозилгидролаз и гли-козилированию. Эти реакции протекают и в ЭПР, и в то время, когда белки проходят через аппарат Гольджи.

Транспорт белков в эукариотические клеточные органеллы

Не все белки, направляемые к внутриклеточным органеллам, следуют маршрутом, включающим ЭР и аппарат Гольджи. Большинство белков митохондрий, ядер, хлоропластов растений синтезируются в свободных цитоплазматических рибосомах или сразу в виде зрелых форм, либо в виде предшественников и затем подхватываются соответствующими органеллами. Остальные белки митохондрий и хлоропластов кодируются ДНК, содержащейся в этих органеллах, и синтезируются с помощи аппарата трансляции этих органелл аналогично тому, как это происходит в цитоплазме.

Митохондрии, например, имеют несколько компартментов: матрикс, наружную мембрану и межмембранное пространство. Белки, кодируемые ядерной ДНК, которые должны быть локализованы в матриксе, синтезируются в вид предшественника и содержат от 25 до 60 лишних аминокислот на N-конце. После связывания с рецептором на наружной мембране предшественник транспортируется в этот внутренний матрикс. Движущей силой процесса является электрохимический потенциал на внутренней мембране, генерируемый помощью энергетически выгодных реакций, протеающих в митохондрии. Одновременно с переносом ли сразу после него лишние аминокислоты на N-конце удаляются специфическими протеазами, находящимися в матриксе. Некоторые белки остаются во внутренней мембране, а другие проходят сквозь мембрану и попадают в матрикс.

1. Флеровский Отрывки Содержание Свобода речи терпимость и наши законы о печати Азбук
2. Организационно-правовые формы страхования
3. Герои ушедшей страны ЧТОБЫ ПОМНИЛИ Как мы относимся к своим героям К тем кто ценой с
4. в зарубіжній і вітчизняній науці.html
5. Экономика фирмы 2012 Теоретикометодологические основы экономической науки Общественное разделе
6. Цена продукции. Виды цен
7. Электронный учебник - текущее состояние
8. Борисовский коммуникаций авторемонтный завод Республики Белару
9. І. Б. студента Номер телефону студента Бабій Борис Вадимович
10. Лабораторная работа по дисциплине Теория автоматического управления Тема работы- расчет оптимального.html
11. Статья 1 Сфера применения настоящего Федерального закона1
12. Силаева А
13. отчет по проделанной работе в форме фотогалереи отражающей пошаговое выполнение процесса посадки комнатной
14. главная ось на котором вырастает группа цветков
15. теоретическом разделе рассмотрены вопросы касающиеся обоснования структурной схемы принципиальной элект
16. Контрольная работа- Манифест 17 октября 1905 года.html
17. Учет начисления и выплаты дивидендов
18. Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины Геологогеографический факультет
19. 1 Методика изучения длин в курсе геометрии средней школы В традиционной школе изучение величин начинае
20. на тему- Теории происхождения государств Исполнитель- ст

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе