Посттрансляційна модифікація

Модифікування утвореного поліпептидного ланцюга в кінцевий білок відбувається за допомогою комбінації реакцій, зокрема гідроксилювання, карбоксилювання, глікози-лювання чи фосфорилювання амінокислотних залишків; розщеплення пептидних зв’язків, унаслідок чого великий поліпептид перетворюється на меншу форму; а також утворюється та упаковується білок і набуває кінцевої, часто комплексної конфігурації.

Припускали, що типова еукаріотична клітина за період існування синтезує близько 10 000 різних білків. Як же ці білки потрапляють на своє місце в клітині? Синтез розпочинається у вільних рибосомах. Як зазначено, більшість білків, що будуть секретовані або зібрані в органелах, а також усі трансмембранні білки мають на кінцевій аміногрупі сигнальний пептид (лідерну послідовність), що спрямовує їх до ендоплазматичної сітки. Цей пептид складається з 15-30 переважно гідрофобних амінокислотних залишків. Синтезований сигнальний пептид зв’язується з сигнальною розпізнавальною частиною (СРЧ) — складною молекулою, у якій є шість поліпептидів та 7S РНК, одна з малих РНК. СРЧ припиняє трансляцію до того часу, доки не зв’яжеться з транслоконом — заглибленням

22 / РОЗДІЛ 1

Рис.-1-21. Трансляція білка в ендоплазматичну сітку відповідно до сигнальної гіпотези. Рибосоми, що синтезують білок, рухаються вздовж мРНК з 5′- до З’-кінця. Коли сигнальний пептид білка, призначеного для секреції клітинної мембрани чи лізосом, з’являється з великої одиниці рибосоми, він зв’язується з частинкою розпізнавання сигналу (англ. signal recognition particle — SRP), і це припиняє подальшу трансляцію, аж доки він не зв’яжеться з транслоконом на ендоплазматичній сітці. Це вивільняє SRP, яка рециклюється в цитоплазмі. Також відбувається зв’язування з рецептором рибосоми, і тунель відкривається, забезпечуючи входження зростаючого білкового ланцюга в ендоплазматичну сітку. Сигнальний пептид виводить сигнальна пептидаза. У разі завершення синтезу білка дві субодиниці рибосоми дисоціюють, а кінцева карбоксильна група потрапляє до ендоплазматичної сітки; N -амінокінець білка; С — карбоксильний кінець білка (відтворено за дозволом з Регага Е, Lingappa VR: Transport of proteins into and across the endoplasmic reticulum membrane. In: Protein Transfer and Organeiie Biogenesis. Das RC, Robbins PW [editors]. Academic Press, 1988).

в ендоплазматичній сітці, яка є гетеротримерною структурою, що складається з Sec 61 білків. Рибосома також зв’язується, а сигнальний пептид спрямовує пептидний ланцюг, що зростає, у порожнину ендоплазматичної сітки (рис. 1-21). Далі сигнальний пептид відщеплюється від решти пептиду за допомогою сигнальної пептидази, тоді як синтез іншої частини пептидного ланцюга триває далі.

Сигнали, що спрямовують нові білки у відповідні частини клітини, формуються в апараті Ґольджі (див. нижче) і спричиняють специфічні модифікації вуглеводневих залишків у глікопротеїнів.

Вільям Ф. Ґанонґ. Фізіологія людини