Question 1

Czym są białka zakotwiczone końcem C (białka TA) i gdzie się one znajdują?

Accepted Answer

Białka zakotwiczone na końcu C (białka TA, od ang. tail-anchored proteins) stanowią wyspecjalizowaną klasę białek błonowych z pojedynczą hydrofobową domeną transbłonową na ich końcu C-terminalnym i stanowią od 3% do 5% eukariotycznych białek błonowych. W przeciwieństwie do typowych białek błonowych, ich domena transbłonowa znajduje się około 30 aminokwasów przed końcem C-terminalnym, co pozwala jej pełnić funkcję zarówno kotwicy, jak i sekwencji sygnałowej ER. Przykładami takich białek są Sec61β oraz cytochrom b5.

Question 2

Dlaczego cząsteczka sygnałowa (SRP) nie może kierować białek z kotwicą C-terminalną do ER?

Accepted Answer

Cząsteczka sygnałowa SRP (signal recognition particle) nie może kierować białek TA do ER, ponieważ ich domena transbłonowa znajduje się na końcu C-terminalnym, a nie w pobliżu końca N-terminalnego. Ponieważ białka TA są w pełni syntetyzowane przed wyłonieniem się ich sekwencji sygnałowej z rybosomu, insercja kotranslacyjna jest niemożliwa. Zamiast tego białka TA wymagają posttranslacyjnej translokacji do ER z wykorzystaniem wyspecjalizowanych szlaków, takich jak system GET.

Question 3

W jaki sposób szlak GET transportuje białka zakotwiczone końcem C do błony ER?

Accepted Answer

Ścieżka GET rozpoczyna się w momencie, gdy białkowa chaperona Sgt2 rozpoznaje C-terminalną domenę hydrofobową nowo syntetyzowanego białka TA. Sgt2 tworzy kompleks przedtargetowy z Get4 i Get5, aby osłonić domenę hydrofobową. Kompleks ten wchodzi następnie w interakcję z związaną z ATP ATPazą Get3, która transportuje białko TA do heterotetramerycznego kompleksu Get1/Get2 znajdującego się na błonie ER. Hydroliza ATP przez Get3 wywołuje zmianę konformacyjną, która umożliwia wbudowanie białka TA w błonę.

Question 4

Jaką rolę odgrywa ATP-aza Get3 w insercji białek zakotwiczonych C-końcem?

Accepted Answer

Get3 jest homodimeryczną ATPazą, która przechodzi między dwiema zależnymi od ATP konformacjami, aby transportować białka TA (zakotwiczone na C-końcu) do błony ER. W stanie związania z ATP, Get3 przyjmuje białko TA z kompleksu pretargetującego i kieruje je w stronę insertazy Get1/Get2. Po hydrolizie ATP, Get3 przechodzi w konformację otwartą, co ułatwia transfer białka TA do kompleksu błonowego. Po insercji, Get3 jest recyklowany z powrotem do cytosolu.

Question 5

Jakie są alternatywne szlaki insertowania białek zakotwiczonych końcem C poza szlakiem GET?

Accepted Answer

Białka TA o silnie hydrofobowych domenach wykorzystują szlak zależny od SRP, współpracujący z kanałem Sec61, w celu lateralnej insercji w błonę. Białka z domenami TA o niskiej hydrofobowości wykorzystują insercję błonową zapośredniczoną przez chaperony z użyciem cząsteczek HSP70/40. Alternatywą jest niedawno odkryty szlak kierowania SND, składający się z białek SND1, SND2 i SND3. Szlaki te dowodzą, że kanoniczny szlak GET nie jest jedynym sposobem insercji białek TA w komórkach drożdży i ssaków.

Question 6

Jaka jest końcowa orientacja białka zakotwiczonego końcem C po wbudowaniu w błonę ER?

Accepted Answer

Po pomyślnej insercji za pośrednictwem szlaku GET, białko zakotwiczone C-końcem posiada wolną domenę N-końcową wystającą do cytozolu, podczas gdy jego C-końcowa domena transbłonowa jest osadzona w błonie retikulum endoplazmatycznego (ER). Taka orientacja jest możliwa dzięki temu, że C-końcowa domena hydrofobowa białka TA pełni funkcję kotwicy błonowej, co pozycjonuje główną część białka po stronie cytoplazmatycznej błony ER.

Question 7

W jaki sposób kompleks Get1/Get2 funkcjonuje jako insertaza białek zakotwiczonych końcem C (białek TA)?

Accepted Answer

Heterotetrameryczny kompleks Get1/Get2 pełni funkcję insertazy błonowej dla białek TA. Domena cytozolowa Get2 najpierw przechwytuje kompleks białka Get3-TA, a oddziaływanie to jest następnie stabilizowane przez domenę cytozolową Get1. Po unieruchomieniu kompleksu białka Get3-TA w błonie, hydroliza ATP przez Get3 wywołuje zmianę konformacyjną niezbędną do wstawienia białka TA w dwuwarstwę lipidową błony ER przez kompleks Get1/Get2.

Zakotwiczenie ogona białek w błonie ER

Browse More Videos