Question 1

Was ist post-translationale Proteintranslokation zum ER?

Accepted Answer

Post-translational Proteintranslokation ist ein Mechanismus, bei dem Proteine vollständig durch freie Ribosomen im Zytosol synthetisiert werden, bevor sie in das ER-Lumen eintreten. Im Gegensatz zur cotranslationalen Translokation werden diese vollständig translatierten Proteine durch zytosolische Chaperone entfaltet gehalten, bis sie die ER-Membran erreichen, wo sie durch den Sec61-Kanal treten und das Lumen für Verarbeitung und Faltung betreten.

Question 2

Wie verhindern Chaperone die Proteinfaltung während der posttranslationalen Translokation?

Accepted Answer

Zytosolische Chaperone, einschließlich Hsp40- und Hsp70-Moleküle, binden sofort an die neu synthetisierte Polypeptidkette, um eine vorzeitige Faltung zu verhindern. Diese Bindung hält die Signalsequenz exponiert und verfügbar für die Erkennung durch den Sec61-Kanal und stellt sicher, dass das Protein in einem entfaltetem Zustand bleibt, der für die Translokation über die ER-Membran geeignet ist.

Question 3

Welche Rolle spielt der Sec62/Sec63-Komplex bei der posttranslationalen Translokation?

Accepted Answer

Der Sec62/Sec63-Komplex arbeitet während der posttranslationalen Translokation mit dem Sec61-Kanal zusammen. Sec62 hat eine starke Affinität zur ER-Signalsequenz an im Zytosol translatierten Proteinen, während Sec63 ATP hydrolysiert, um die BiP-Chaperon-Bindung zu ermöglichen. Gemeinsam ziehen sie das Protein in das durch einen Brownschen Ratschenmechanismus in das ER-Lumen.

Question 4

Wie erleichtert das BiP-Chaperon die Proteinbewegung in das ER-Lumen?

Accepted Answer

BiP ist ein lumenales Chaperon, das an eingehende Polypeptide bindet, nachdem diese das ER betreten haben. Der Sec62/Sec63-Komplex hydrolysiert ATP, um Konformationsänderungen in BiP zu induzieren, wodurch es das Polypeptid umfassen kann. Mehrere BiP-Moleküle heften sich sequenziell an und ziehen das Protein aktiv in das Lumen, wodurch die Translokation vorangetrieben wird.

Question 5

Was passiert mit der Signalsequenz während der posttranslationalen Translokation?

Accepted Answer

Wenn das Polypeptid in das ER-Lumen eintritt, spaltet das Signalpeptidase-Enzym, das sich in der ER-Membran befindet, die Signalsequenz ab. Diese Spaltung erfolgt, nachdem das Protein begonnen hat, die Membran zu überqueren, und hilft bei der Verarbeitung des Proteins für sein endgültiges Ziel und seine Funktion innerhalb des ER oder Sekretionsweg.

Question 6

Wie werden BiP-Chaperone für den nächsten Translokationszyklus recycelt?

Accepted Answer

Nachdem die Translokation abgeschlossen ist, ersetzen Nukleotid-Austauschfaktoren alle an BiP gebundenen ADP-Moleküle durch ATP. Dieser Nukleotidumtausch setzt BiP in seinen ATP-gebundenen Zustand zurück, bereitet es so auf den nächsten Zyklus der Proteintranslokation vor und erhält die Effizienz des posttranslationalen Translokationsapparates.

Question 7

Wie unterscheiden sich Signalsequenzen zwischen posttranslationalen und kotranslationalen Proteinen?

Accepted Answer

Post-translational translozierte Proteine weisen charakteristische Signalsequenzen auf, die je nach Organismus unterschiedlich sind. Bei Hefe sind diese Sequenzen relativ weniger hydrophob als kotranslationale Signalsequenzen. In Säugetiersystemen haben post-translationale Zielproteine charakteristischerweise kurze, positiv geladene N-terminale Sequenzen, die Erkennung und Translokation erleichtern.

Posttranslationale Translokation von Proteinen zum RER

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