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