<< Молекулярная биология

Посттрансляционная модификация белков

Описание (перевод).

При отправке белков в органеллы, а также для секреции в межклеточное пространство, белки должны подвергаться модификации. Модификация необходима для точной доставки белка к месту локализации.Модификация начинается когда специфические углеводные молекулы присоединяются к олигосахаридному ядру, которое прикреплено к белку. Присоединение углеводных молекул является сигналом, направляющим белок к пункту назначения. Примером является маннозо-6-фосфат. Эти боковые цепи сахаров образуются внутри комплекса Гольджи.

Здесь мы рассматриваем доставку фермента гидролазы в эндосому. Гидролазы – это ферменты, разрушающие другие молекулы. В эндосоме же содержатся молекулы, которые необходимо разрушить. Необходимым составляющим процесса доставки фермента является рецептор М6Р – рецептор для маннозо-6-фосфата. Итак, проследим путь гидролазы из эндоплазматического ретикулума, где она синтезируется, в эндосому.

Сначала гидролаза в составе везикулы из эндоплазматического ретикулума попадает в аппарат Гольджи. При прохождении через ЭР и цис-цистерну аппарата Гольджи начинается модификация путем присоединения сахарных остатков к белку и формирование олигосахаридного кора. Этот процесс называется гликозилированием. Здесь показаны два этапа образования маннозо-6-фосфатного сигнала. Нарушения в процессе гликозилирования в организме человека могут приводить к различным заболеваниям. Образование маннозо-6-фосфатного сигнала завершается, когда гидролаза достигает транс-цистерну аппарата Гольджи. Только белки, которые направляются в эндосомы, имеют маннозо-6-фосфатный сигнал.

После модификации гидролаза прикрепляется к рецептору маннозо-6-фосфата (М6Р) с помощью маннозо-6-фосфатной молекулы. У рецептора есть домен, проходящий через транс-мембрану комплекса Гольджи. Гидролаза, взаимодействуя с рецептором, связывается с транс-мембраной комплекса Гольджи. Затем везикула, содержащая гидролазу, отпочковывается от транс-цистерны и перемещается в эндосому. Впоследствии, эндосомы становятся лизосомами. Другие белки имеют различные боковые углеводные цепи и могут доставляться в различные места внутри клетки или транспортироваться через клеточную мембрану наружу.

Везикулы захватываются эндосомой и сливаются с ней. Таким образом, происходит высвобождение гидролазы. Вскоре после этого фосфатная часть маннозо-6-фосфатного сигнала удаляется. Перед тем как начать расщепление других молекул, гидролаза должна быть активирована. Рецепторы М6Р затем рециркулируют обратно в комплекс Гольджи.

Сигнальные углеводные цепи, присоединяемые к белку в процессе гликозилирования в комплексе Гольджи, являются ключевыми элементами в процессе направления белка к нужному месту в клетке.