Войти
Транслокон (широко известный как транслокатор или канал транслокации ) комплекс белков, связанных с транслокацией полипептидов через мембраны. У эукариот термин транслокон чаще всего относится к комплексу, который транспортирует возникающие полипептиды с сигнальной последовательностью нацеливания во внутреннее (цистернальное или просветное) пространство эндоплазматического ретикулума (ER) из цитозоля. Этот процесс транслокации требует, чтобы белок пересек гидрофобный липидный бислой. Тот же комплекс также используется для интеграции возникающих белков в саму мембрану (мембранных белков ). У прокариот подобный белковый комплекс транспортирует полипептиды через (внутреннюю) плазматическую мембрану или интегрирует мембранные белки. Бактериальные патогены могут также собирать другие транслоконы в мембранах своих хозяев, что позволяет им экспортировать факторы вирулентности в свои клетки-мишени.
В любом случае формируются белковые комплексы. из Sec белков (Sec: секреторный), причем гетротримерный Sec61 является каналом. У прокариот комплекс гомологичных каналов известен как SecYEG.
Канал транслокации представляет собой гетеротримерный белковый комплекс, называемый SecYEG у прокариот и Sec61 у эукариот. Он состоит из субъединиц SecY, SecE и SecG. Структура этого канала в его незанятом состоянии была определена с помощью рентгеновской кристаллографии на архее. SecY представляет собой субъединицу с крупными порами. На виде сбоку канал имеет форму песочных часов с воронками с каждой стороны. Внеклеточная воронка имеет небольшую «пробку», образованную из альфа-спирали. В середине мембраны находится конструкция, состоящая из порового кольца из шести гидрофобных аминокислот, которые выступают своими боковыми цепями внутрь. Во время транслокации белка пробка перемещается в сторону, и полипептидная цепь перемещается из цитоплазматической воронки через кольцо поры, внеклеточную воронку, во внеклеточное пространство. Гидрофобные сегменты мембранных белков выходят боком через латеральные ворота в липидную фазу и становятся сегментами, пронизывающими мембрану.
В E. coli комплексы SecYEG димеризуются на мембране. У эукариот несколько копий Sec61 объединяются и образуют более крупный комплекс вместе с дополнительными компонентами, такими как комплекс олигосахарилтрансферазы, комплекс TRAP и мембранный белок TRAM (возможный шаперон). Для других компонентов, таких как комплекс сигнальной пептидазы и рецептор SRP, неясно, в какой степени они только временно связываются с комплексом транслокона.
Канал позволяет пептидам двигаться в любом направлении, поэтому для перемещения пептида в определенном направлении требуются дополнительные системы в транслоконе. Существует три типа транслокации: котрансляционная транслокация, которая происходит во время трансляции, и два типа посттрансляционной транслокации, которая происходит после транслокации, каждая из которых наблюдается у эукариот и бактерий. В то время как эукариоты разворачивают белок с помощью BiP и используют другие комплексы для транспортировки пептида, бактерии используют транслоконный комплекс SecA ATPase.
ER. Многие белковые комплексы участвуют в синтезе белка. Фактическое производство происходит в рибосомах (желтых и голубых). Через транслокон ER (зеленый: Sec61, синий: комплекс TRAP и красный: комплекс олигосахарилтрансферазы) вновь синтезированный белок транспортируется через мембрану (серый цвет) внутрь ER. Sec61 является проводящим белок каналом, а OST добавляет сахарные фрагменты к растущему белку. При совместной транслокационной транслокации транслокон связывается с рибосомой, так что растущая зарождающаяся полипептидная цепь перемещается из рибосомный туннель в канал SecY. Транслокон (транслокатор) действует как канал через гидрофобную мембрану эндоплазматического ретикулума (после диссоциации SRP и продолжения трансляции). Возникающий полипептид проходит через канал в виде развернутой цепочки аминокислот, потенциально управляемой броуновской трещоткой. После завершения трансляции сигнальная пептидаза отщепляет короткий сигнальный пептид от формирующегося белка, оставляя полипептид свободным внутри эндоплазматического ретикулума.
У эукариот белки, которые должны быть перемещены в эндоплазматический ретикулум, являются распознается частицей распознавания сигнала (SRP), которая останавливает трансляцию полипептида рибосомой, пока она прикрепляет рибосому к рецептору SRP на эндоплазматическом сеточка. Это событие распознавания основано на конкретной N-концевой сигнальной последовательности, которая находится в нескольких первых кодонах синтезируемого полипептида. Бактерии также используют SRP вместе с шапероном YidC, который похож на TRAM эукариотов.
Транслокон также может перемещать и интегрировать мембранные белки в правильной ориентации в мембрану эндоплазматического ретикулума. Механизм этого процесса до конца не изучен, но включает распознавание и процессинг транслоконом гидрофобных участков в аминокислотной последовательности, которым суждено стать трансмембранными спиралями. Замкнутая последовательностями остановки-переноса и открытая встроенными сигнальными последовательностями, пробка переключается между своим открытым и закрытым состояниями, чтобы разместить спирали в разных ориентациях.
У эукариот пост-трансляционный транслокация зависит от BiP и других комплексов, включая комплекс интегрального мембранного белка SEC62 /SEC63 . В этом режиме транслокации Sec63 помогает BiP гидролизовать АТФ, который затем связывается с пептидом и «вытягивает» его. Этот процесс повторяется для других молекул BiP до тех пор, пока весь пептид не будет протянут.
В бактериях тот же процесс выполняется посредством «проталкивания» АТФазы, известной как SecA, иногда с помощью Комплекс SecDF на другой стороне отвечает за вытягивание. SecA-АТФаза использует механизм «толкни и сдвинь» для перемещения полипептида по каналу. В состоянии, связанном с АТФ, SecA взаимодействует посредством двухспирального пальца с подмножеством аминокислот в субстрате, проталкивая их (с гидролизом АТФ) в канал. Затем взаимодействие ослабевает, когда SecA входит в состояние, связанное с АДФ, позволяя полипептидной цепи пассивно скользить в любом направлении. Затем SecA захватывает следующий участок пептида, чтобы повторить процесс.
Транслокаторы также могут перемещать полипептиды (например, поврежденные белки, нацеленные на протеасомы ) из цистернального пространства эндоплазматического ретикулума в цитозоль. ER-белки расщепляются в цитозоле 26S протеасомой, в процессе, известном как деградация белков, ассоциированная с эндоплазматическим ретикулумом, и поэтому они должны транспортироваться соответствующий канал. Этот ретротранслокон до сих пор остается загадкой.
Первоначально считалось, что канал Sec61 отвечает за этот ретроградный транспорт, подразумевая, что транспортировка через Sec61 не всегда является однонаправленной, но также может быть двунаправленной. Однако структура Sec61 не поддерживает эту точку зрения, и было высказано предположение, что несколько различных белков ответственны за транспорт из просвета ER в цитозоль.
