BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
HIPOTEZA SYGNAŁOWA
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
HIPOTEZA SYGNAŁOWA
Hipoteza sygnałowa
Jej autorem jest Günter Blobel
Zakłada że białko wydzielnicze różni się
od białka cytozolowego obecnością na
swoim N-końcu sekwencji 13-35 aa które
tworzą sekwencje/peptyd sygnałowy
Poszczególne białka mają inne peptydy
sygnałowe
Cechą wspólna jest obecność w centrum
sekwencji 10-15 aa hydrofobowych
Hipoteza sygnałowa
Peptyd sygnałowy
kieruje białko do
błony ER i
umożliwia jego
przejście do światła
ER i dalszy eksport
Hipoteza sygnałowa
Hipoteza sygnałowa
Synteza białka rozpoczyna się gdy
cząsteczka mRNA kodująca białko łączy
się z wolnym rybosomem w
cytoplazmie
Peptyd sygnałowy powstaje na końcu N
białka
Peptyd wiąże się z cząstką
rozpoznającą sygnał- SRP
Hipoteza sygnałowa
SRP jest o kompleks 7S RNA i sześciu
białek, hamuje dalszą synteze białka
Kompleks rybosom-mRNA-SRP wiąże
się na pow.ER z białkowym rec.SRP
Błona posiada rec.rybosomu związany
z translokonem- kanał białkowy
umożliwiający przejście polipeptydu
Hipoteza sygnałowa
Rybosom i SRP wiążą się ze swoimi
rec.błonowymi a peptyd sygnałowy
zostaje uwolniony
Polipeptyd ulega dalszej translacji i
przechodzi przez por wytworzony przez
translokon
Po przejściu przez por peptyd sygnałowy
jest odcinany przez peptydazę sygnałową
po str.światła ER i ulega degradacji
Hipoteza sygnałowa
Uwolnione białko jest transportowane
przez aparat Golgiego na zew.komórki
Proces ten jest KOTRANSLACYJNY-
przenoszenie polipeptydu przez błonę
RER zachodzi podczas syntezy białka
W aparacie Golgiego pęcherzyki ulegają
fuzji z jego stroną cis (syntezy), a
następnie trans (wydzielania). W
międzyczasie są modyfikowane przez
dodawanie reszt cukrowych (glikozylacja)
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Syntezowane przez rybosomy na
powierzchni RER
Nie przechodzą do światła RER tylko są
wbudowywane w błonę
Podczas transportu do błony
komórkowej są dalej zakotwiczone a
błona pęcherzyków ulega fuzji z błoną
komórkową i staje się jej częścią
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Po wbudowaniu białka są ulokowane na
zewnętrznej stronie komórki
Łańcuchy cukrowe dołączone w
aparacie Golgiego tworzą na
zewnętrznej stronie glikokaliks
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Zakotwiczenie białka jest możliwe
dzięki posiadaniu przez integralne
białka błonowe POJEDYŃCZEJ lub
WIELOKROTNYCH HELIS
TRANSBŁONOWYCH
Ilość i ustawienie helis zależy od
sekwencji topogennych w łańcuchu
polipeptydowym
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Sekwencje topogenne są rejonami
zbudowanymi głównie z aa
hydrofobowych
Dzielimy je na trzy typy:
1.
Sekwencje sygnałowe przy końcu N
2.
Wewnętrzne sekwencje sygnałowe
3.
Sekwencje kotwiczące
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Wyróżniamy trzy typy integralnych
białek błonowych
1.
Integralne białka błonowe typu I
2.
Integralne białka błonowe typu II
3.
Integralne białka błonowe typu III
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Białka typu I (o pojedynczej helisie) poza
sekwencją sygnałową przy końcu N (odcinana
przez peptydazę) występuje druga sekwencja
hydrofobowa wewnątrz białka. Przy
przechodzeniu przez błonę białko zatrzymuje
się w określonym miejscu i zostaje wbudowane
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Wbudowanie białka jest możliwe dzięki
interakcjom hydrofobowym między
sekwencją kotwiczącą a wnętrzem
dwuwarstwy lipidowej
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Białka typu II ( o pojedynczej helisie)
jest obecna tylko sekwencja sygnałowa
przy końcu N, jednak nie jest ona
odcinana przez peptydazę sygnałową i
działa jako zakotwiczenie w błonie
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Białka typu III (wiele helis) mają kilka
wewnętrznych peptydów sygnałowych i
sekwencji kotwiczących, co umożliwia
przyjęcie bardziej skomplikowanej
topologii przy przechodzeniu przez
błonę
BIOSYNTEZA BIAŁEK
BŁONOWYCH
Orientacja końca N i C zależy od tego, czy
sekwencja sygnałowa jest odcinana przy
końcu N i czy końcowa sekwencja jest
wewnętrzna sekwencją sygnałową czy
kotwiczącą. Pewne białka nie mają sekwencji
sygnałowej przy końcu N, ale mają
wewnętrzną sekwencje sygnałową
KONIEC