Учебно-методический комплекс дисциплины «Нуклеиновые кислоты»

Полярный рост и сворачивание растущей полипептидной цепи

жүктеу 7,52 Mb. бет 101/117 Дата 28.09.2023 өлшемі 7,52 Mb. #43588 түрі Учебно-методический комплекс

Полярный рост и сворачивание растущей полипептидной цепи Каждый раз вслед за связыванием аминоацил-тРНК с А-участком рибосомы происходит реакция транспептидации между этой аминоацил-тРНК (акцепторный субстрат) и сидящей в Р-участке молекулой пептидил-тРНК (донорный субстрат). Реакция приводит к замещению остатка тРНК в молекуле пептидил-тРНК на остаток аминоацил-тРНК, так что аминогруппа аминоацил-тРНК образует пептидную связь с карбоксильной группой пептидильного остатка (рис. 14.12): NH2CH(CH2CH2SCH3)CO-NHCH(R')CO-tRNA' + NH2CH(R")CO-tRNA"→ → NH2CH(CH2CH2SCH3)CO-NHCH(R')CO--NHCH(R")CO-tRNA" + tRNA' Таким образом, в процессе элонгации на каждом шаге “прочитывания” триплета и транспептидации новый аминокислотный остаток добавляется к карбоксильному концу (или С-концу) пептида. Другими словами, рост пептида в рибосоме идет от N-конца к С-концу. Иными словами, точкой роста пептида в рибосоме является его С-конец и, следовательно, в течение роста пептида его N-конец все более отодвигается от точки роста, т. е. от пептидилтрансферазного центра рибосомы. Показано, что рибосома может вмещать не более 10–30 аминокислотных остатков растущего полипептида, считая от его С-конца или пептидилтрансферазного центра. Как правило, полные полипептидные цепи синтезируемых рибосомой белков состоят из 100–300 и более аминокислотных остатков. Это значит, что через какое-то время после начала трансляции N-концевая часть растущего полипептида оказывается вне рибосомы и затем по мере роста полипептида все большая часть его свешивается с рибосомы в окружающую ее среду. Поскольку рибосому окружает физиологическая среда, а не денатурирующий раствор, полипептидная цепочка в такой среде не может оставаться в виде развернутой цепи: ее гидрофобные боковые группы взаимодействуют друг с другом, а гидрофильные — с окружающей водой и ионами. Это создает условия для сворачивания, компактизации и самоорганизации внерибосомной части растущего полипептида в пространственную (вторичную и третичную) структуру. Следовательно, сворачивание полипептида в компактную структуру происходит по мере его роста, т. е. в течение трансляции, а значит, тоже происходит полярно, от N-конца к С-концу. Такое постепенное полярное сворачивание растущей полипептидной цепи на рибосоме обозначается как котрансляционное формирование структуры белка (котрансляционное сворачивание). В некоторых случаях белок, синтезируемый рибосомой, не предназначен для немедленного использования в клеточной цитоплазме, а должен быть сначала транспортирован через мембрану либо в одну из внутриклеточных органелл (например, в митохондрию или хлоропласт), либо за пределы клетки. Транспорт белков через мембрану требует несвернутого состояния их полипептидной цепи. В таких случаях используются две альтернативные стратегии: 1) рибосомы, синтезирующие белок, предназначенный для транспорта через мембрану, сами закреплены на мембране (мембраносвязанные рибосомы), и растущий полипептид в развернутом виде поступает из них непосредственно в мембрану; 2) свободные (не прикрепленные к мембране) рибосомы цитоплазмы синтезируют полипептидную цепь, которая по мере выхода из рибосомы взаимодействует со специальными белками — молекулярными шаперонами. Шапероны препятствуют полному сворачиванию белка в компактную структуру и поддерживают его “недосвернутое” состояние в растворе. После освобождения из рибосомы эти недосвернутые белки взаимодействуют с мембраной и транспортируются через нее. Поддержание такого “недосвернутого” состояния белков шаперонами может требоваться также и для интеграции этих белков в надмолекулярные структуры клетки, для сборки четвертичных структур сложных белков, для вступления в комплексы с некоторыми лигандами и т.п. В этих случаях белки досворачиваются уже в составе указанных структур и комплексов. жүктеу 7,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз