Импорт белков

Содержание

Слайд 2

Сортировка (транспорт) белков

Сортировка (транспорт) белков

Слайд 3

"Признаки адреса" для идентификации органеллы В 1980 Гюнтер Блобель сформулировал основные

"Признаки адреса" для идентификации органеллы

В 1980 Гюнтер Блобель сформулировал основные

принципы индентификации и нацеливания белков на специфические отделы клетки. Каждый белок несет в своей структуре информацию, необходимую, чтобы определить его местоположение в структуре клетки.
Уникальные аминокислотные последовательности (топогенные коды) определяют, пройдет ли белок через мембрану к специфической органелле, будет ли встроен в мембрану, или будет экспортирован из клетки.
Эти последовательности, фактически, образуют цепь различных аминокислот, представляющих либо короткий "хвост" на одном из концов белка, либо фрагмент, расположенный внутри цепи молекулы белка.

1999

Слайд 4

Поток мембранных белков

Поток мембранных белков

Слайд 5

Сигналы для сортировки белков

Сигналы для сортировки белков

Слайд 6

Примеры транслокации белков в клетке

Примеры транслокации белков в клетке

Слайд 7

Транслокация белков

Транслокация белков

Слайд 8

Импорт белка в ШЭР

Импорт белка в ШЭР

Слайд 9

Синтез белка на шероховатом ЭР Большинство белков, встроенных в мембрану ЭР

Синтез белка на шероховатом ЭР

Большинство белков, встроенных в мембрану ЭР

или пересекающих ее , на N-конце имеется «короткоживущий» СИГНАЛЬНЫЙ ПЕПТИД (15-30 а.к.)

Сигнальная последовательность непосредственно взаимодействует с 2-мя рецепторами: растворимым - сигнал распознающей частицей и рецептором на мембране ЭР.

Слайд 10

Транспорт белков через мембраны ЭР (котрансляционный перенос) По мере синтеза полипептидная

Транспорт белков через мембраны ЭР
(котрансляционный перенос)

По мере синтеза полипептидная цепь переносится

через мембрану сквозь белковую пору, связанную с рецептором

В процессе трансляции сигнальный пептид
отрезается и в просвет ЭР освобождается зрелый белок. Процесс энергозависимый.

Слайд 11

Модификация белков в ШЭР

Модификация белков в ШЭР

Слайд 12

Импорт крупных ядерных белков

Импорт крупных ядерных белков

Слайд 13

Модель импорта белка через ядерный поровый комплекс

Модель импорта белка через ядерный поровый комплекс

Слайд 14

Импорт белков в митохондриальный матрикс

Импорт белков в митохондриальный матрикс

Слайд 15

Импорт белков в митохондриальный матрикс

Импорт белков в митохондриальный матрикс

Слайд 16

Транспорт белков через мембраны (посттрансляционный перенос) - Рецептор распознает N-концевой сигнальный

Транспорт белков через мембраны
(посттрансляционный перенос)

- Рецептор распознает N-концевой сигнальный пептид.
-

Активируется энергозависимый белок-насос, который проталкивает весь белок сквозь мембрану.
- Полипептидная цепь при этом временно разворачивается.

Возможно разворачивание белка происходит с цитозольной стороны мембраны и является АТФ-зависимым.
Белок направляется сквозь мембрану только за счет энергии, высвобождаемой при обратном сворачивании.

Возможная последовательность событий:

Слайд 17

Импорт белка во внутреннюю мембрану митохондрий

Импорт белка во внутреннюю мембрану митохондрий

Слайд 18

Импорт белка во внутреннюю мембрану митохондрий

Импорт белка во внутреннюю мембрану митохондрий

Слайд 19

Встраивание белков в мембрану Имеется один старт-пептид и один стоп-пептид, перенос

Встраивание белков в мембрану

Имеется один старт-пептид и один стоп-пептид, перенос белка

прекращается, когда стоп-пептид достигнет вертикального участка петли.
Синтез белка с цитозольной стороны продолжается.
Старт-сигнал отрезается.
Зрелый белок остается в мембране и пронизывает липидный бислой один раз.

Белок, имеющий один трансмембранный участок.

Слайд 20

Конкретные белки, ответственные за транслокацию, разные для разных органелл, но принцип

Конкретные белки, ответственные за транслокацию, разные для разных органелл, но принцип

один тот же:
распознавание сигнального пептида,
связывание с мембраной органеллы,
связывание с трансмембранным каналом,
проталкивание растущей пептидной цепи,
отщепление сигнального пептида.

Сигнальная гипотеза

Слайд 21

Шероховатый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи

Шероховатый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи

Слайд 22

Транспортные пузырьки Основные принципы формирования пузырьков

Транспортные пузырьки

Основные принципы формирования пузырьков

Слайд 23

Транспортные пузырьки

Транспортные пузырьки

Слайд 24

Транспорт между различными компартментами органеллы осуществляется с помощью везикул, которые отпочковываются

Транспорт между различными компартментами органеллы
осуществляется с помощью везикул, которые отпочковываются от

«донорной мембраны» и потом сливаются с «акцепторной».

Экзоцитозный везикулярный транспорт мембранного белка

Слайд 25

Шапероны

Шапероны

Слайд 26

Нобелевская премия по химии за 2004 год «за открытие убиквитин-опосредованного разложения

Нобелевская премия по химии за 2004 год «за открытие убиквитин-опосредованного разложения белка»

последние десятилетия биохимия прошла длинный путь в деле объяснения процессов образования различных белков в клетке. Но не так много ученых интересовались распадом белков... Лауреаты пошли наперекор этой тенденции и в начале 1980-х открыли один из самых важных циклических клеточных процессов - регулируемый распад белков".

Аарон Цихановер, Аврам Гершко, Ирвин Роуз

Слайд 27

Убиквитин-опосредованное разложение белка Энзим E1 образует с убиквитином активированный комплекс. Для

Убиквитин-опосредованное разложение белка

Энзим E1 образует с убиквитином активированный комплекс. Для осуществления

процесса необходима энергия в виде аденозинтрифосфорной кислоты (ATP).
Комплекс убиквитин-Е1 взаимодействует с E2, образуя новый, более устойчивый.
E3 распознаёт белковую "мишень", которая должна быть уничтожена. Комплекс E2-убиквитин и белковая цепь одновременно связываются с Е3, таким образом, что убиквитиновый маркер легко передаётся целевому белку.
E3 высвобождает меченый белок.
Шаг 4 повторяется, до тех пор, пока не наберётся цепочка из нескольких маркеров.
На входе в протеасому меченый белок распознаётся ею, от него открепляется убиквитин, а сам белок поглощается протеасомой - всасывается, чтобы потом развалиться на аминокислотные остатки.
Слайд 28

Рибосома - фабрика для синтеза белка Протеасома - фабрика для уничтожения белка

Рибосома - фабрика для синтеза белка Протеасома - фабрика для уничтожения белка

Слайд 29

3d-модели субъединиц рибосом 30S-субъединица: 1 молекула РНК и 32 белка 50S-субъединица:

3d-модели субъединиц рибосом

30S-субъединица:
1 молекула РНК и 32 белка

50S-субъединица:
3 молекулы РНК и

46 белков
Слайд 30

Исследование функций рибосом A molecular ruler. Венкатраман Рамакришнан установил, что за

Исследование функций рибосом

A molecular ruler. Венкатраман Рамакришнан установил, что за

безошибочную работу рибосом ответственны нуклеотиды рРНК малой субъединицы, которые измеряют расстояние между комплементарными нуклеотидами кодона и антикодона:

“double checking”

Слайд 31

Исследование функций рибосом Главная функция большой субъединицы – синтез полипептидной цепи:

Исследование функций рибосом

Главная функция большой субъединицы – синтез полипептидной цепи:

Слайд 32

Исследование функций рибосом Переход тРНК из А-сайта в Р-сайт за счет её поворота:

Исследование функций рибосом

Переход тРНК из А-сайта в Р-сайт за счет

её поворота:
Слайд 33

Синтез новых антибиотиков Способы воздействия антибиотиков на работу рибосом: Блокировка туннеля,

Синтез новых антибиотиков

Способы воздействия антибиотиков на работу рибосом:
Блокировка туннеля, по

которому полипептид покидает рибосому

Прерывание элонгации
Искажение «языка» трансляции