Механизм гликолизирования белков при транслокации
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 21.12.2024
• Во время переноса многих белков в ЭПР олигосахарилтрансфераза катализирует процесс их N-гликозилирования.
Во время переноса многих белков в ЭПР к ним ковалентно присоединяются большие комплексы сахарных остатков. Такая форма ковалентной модификации очень распространена: более половины секреторных и мембранных белков могут присоединять сахарные остатки, а многие модифицируются в нескольких местах полипептидной цепи.
Поскольку этот процесс затрагивает аспарагиновые остатки (обозначаемые N-остатки), то он называется N-гликозилированием.
Гликозилирование может выполнять несколько функций. Выяснение этих функций достаточно затруднительно, поскольку многие гликозилированные белки не утрачивают своих функций при ингибировании этого процесса. Однако в некоторых случаях удалось выяснить роль гликозилирования.
Пока белки находятся в ЭПР, присоединение к ним остатков сахаров способствует приобретению ими нативной структуры или же облегчает их деградацию. Роль этих модификаций у белков, находящихся вне ЭПР, остается менее ясной. По некоторым данным, гликозилирование белков служит механизмом изменения их функций.
Например, секреция и активность фолликулостимулирующего гормона меняются в соответствии с изменением степени гликозилирования. В других случаях углеводные остатки могут способствовать растворимости белков или защищать их от деградации внеклеточными протеазами.
В процессе N-гликозилирования к белку, находящемуся в люмене ЭПР, присоединяются крупные промежуточные компоненты. Синтез интермедиатов начинается в цитозольном слое мембраны с добавления двух остатков GlcNAc и пяти остатков маннозы к фосфатной группе долихолфосфата, одного из минорных мембранных фосфолипидов.
Затем этот предшественник переносится на противоположную сторону мембраны при помощи неидентифицированной флиппазы. Там к нему добавляются четыре дополнительных остатка маннозы, что приводит к образованию трех ответвлений. Наконец, к одной из трех маннозных ветвей добавляются три остатка глюкозы, образуя молекулу, которая служит
Перенос разветвленной углеводной структуры с долихолфосфата на субстрат происходит при транслокации. Процесс катализируется сложным мультисубъединичным ферментативным комплексом олигосахаридтрансферазой (ОСТ). Две субъединицы ОСТ, рибофорин I и II, пронизывают мембрану ЭПР и могут взаимодействовать со связанной рибосомой (отсюда их название), позиционируя комплекс ОСТ в непосредственной близости от канала.
ОСТ модифицирует аспарагиновые остатки, когда за ними расположены любые аминокислоты, кроме пролина, а затем серин или треонин (N-X-S/T). После того как сайт выйдет из канала, гликозилирование происходит очень быстро; до его начала в люмен необходимо войти только 10-12 аминокислотным остаткам. Узнавание сайтов происходит достаточно эффективно: в клетке используется примерно 90% потенциальных сайтов, однако некоторые сайты не используются никогда.
В зависимости от условий, степень гликозилирования того или иного белка меняется. После прохождения начального гликозилирования в ЭПР и в аппарате Гольджи в разные моменты происходят различные модификации структуры олигосахаридов, которые включают удаление и добавление сахарных остатков.
Синтез начинается на мембране ЭПР со стороны цитоплазмы, а заканчивается на стороне, обращенной в сторону люмена.
Образующаяся олигосахаридная структура переносится на транслоцируемые белки ферментом олигосахаридтрансферазой.
Модификация происходит по аспарагиновым остаткам, присутствующим в последовательности.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
-