Сигнальная частица распознавания

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сигнал-распознающая частица (SRP) — это универсально консервативный рибонуклеопротеин (белковый РНК комплекс), представленный в цитозоле в большом количестве, который распознаёт и направляет специфические белки к эндоплазматическому ретикулуму у эукариот и к плазматической мембране у прокариот[1].

История[править]

Функция SRP была открыта благодаря изучению зрелых и незрелых форм секреторных белков, в частности, легких цепей иммуноглобулинов[2] и бычьего препролактина. Вновь синтезированные белки у эукариот несут N-концевые гидрофобные сигнальные последовательности, которые связываются SRP, по мере их выхода из рибосомы[3][4].

Механизм[править]

У эукариот SRP связывается с сигнальной последовательностью вновь синтезируемого пептида по мере его выхода из рибосомы[1]. Такое связывание приводит к замедлению синтеза белка, известному как «остановка элонгации» (elongation arrest) — консервативной функции SRP, которая способствует сопряжению процессов трансляции белка и его транслокации[5]. Затем SRP направляет весь этот комплекс (комплекс рибосома— растущая пептидная цепь) к белок-проводящему каналу, также называемому транслоконом, находящемуся в мембране эндоплазматического ретикулума (ЭПР). Это происходит благодаря взаимодействию и последующему присоединению (докингу) SRP к специфическому рецептору SRP[6], расположенному в непосредственной близости от транслокона.

У эукариот в системе SRP–рецептор/SRP имеются три домена, которые отвечают за связывание и гидролиз гуанозинтрифосфата (ГТФ). Они расположены в двух гомологичных субъединицах рецептора SRP (SRα и SRβ)[7]и в белке SRP54 частицы SRP (известном как Ffh у бактерий)[8].Показано, что скоординированное связывание ГТФ частицей SRP и её SRP-рецептором является необходимым условием для успешного узнавания и заякоривания SRP на рецепторе[9][10].

После докинга SRP и SRP-рецептора растущая полипептидная цепь встраивается в канал транслокона и поступает в полость ЭПР. Синтез белка возобновляется, когда SRP отсоединяется от рибосомы[11][12]. Комплекс SRP-рецептор/SRP диссоциирует благодаря гидролизу ГТФ, и цикл SRP-опосредованной транслокации белка продолжается[13].

Оказавшись внутри ЭПР, сигнальная последовательность отщепляется от основной белковой цепи с помощью сигнальной пептидазы. Таким образом, сигнальные последовательности не входят в состав зрелых функциональных белков.

Состав и эволюция[править]

Несмотря на то, что функция SRP во всех организмах является аналогичной, её строение значительно различается. Ядро SRP, состоящее из SRP54 и SRP-РНК и обладающее ГТФазной активностью, присутствует у всех клеточных форм жизни, однако некоторые субъединичные полипептиды характерны исключительно для эукариот.

SRP субъединицы у трех доменов живого
Эукариоты Археи Бактерии
SRP9SRP14
SRP19
SRP54 Ffh
SRP68SRP72
7SL RNA 6SL/4.5SL RNAclass="c_y"|6SL/4.5SL RNA6SL4.5SL RNA
Crystallographic structures of representative SRPs
SRP19-7S.S SRP RNA complex from M. jannaschii[14]
SRP19-7S.S SRP RNA complex from M. jannaschii[14] 
S-domain of human SRP[15] 

Аутоантитела и заболевания[править]

Антитела к сигнальному рецепторному белку (anti-SRP) в основном ассоциируются с полимиозитом, хотя и не являются для него высоко специфичными[16]. У пациентов с полимиозитом наличие анти-SRP-антител коррелирует с более выраженной мышечной слабостью и атрофией[16].

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 Chapter 7 - RNA-Processing Dysfunction in Spinal Muscular Atrophy // Spinal Muscular Atrophy. — Academic Press. — P. 113–131. — ISBN 978-0-12-803685-3.
  2. ↑ (September 1972) «A possible precursor of immunoglobulin light chains». Nature 239 (91): 117–20. DOI:10.1038/newbio239117a0. PMID 4507519.
  3. ↑ (November 1981) «Translocation of proteins across the endoplasmic reticulum. I. Signal recognition protein (SRP) binds to in-vitro-assembled polysomes synthesizing secretory protein». The Journal of Cell Biology 91 (2 Pt 1): 545–50. DOI:10.1083/jcb.91.2.545. PMID 7309795.
  4. ↑ (December 1975) «Transfer of proteins across membranes. I. Presence of proteolytically processed and unprocessed nascent immunoglobulin light chains on membrane-bound ribosomes of murine myeloma». The Journal of Cell Biology 67 (3): 835–51. DOI:10.1083/jcb.67.3.835. PMID 811671.
  5. ↑ (December 1983) «Subcellular distribution of signal recognition particle and 7SL-RNA determined with polypeptide-specific antibodies and complementary DNA probe». The Journal of Cell Biology 97 (6): 1693–9. DOI:10.1083/jcb.97.6.1693. PMID 6196367.
  6. ↑ (November 1982) «Protein translocation across the endoplasmic reticulum. I. Detection in the microsomal membrane of a receptor for the signal recognition particle». The Journal of Cell Biology 95 (2 Pt 1): 463–9. DOI:10.1083/jcb.95.2.463. PMID 6292235.
  7. ↑ (May 1992) «Protein translocation across the ER requires a functional GTP binding site in the alpha subunit of the signal recognition particle receptor». The Journal of Cell Biology 117 (3): 493–503. DOI:10.1083/jcb.117.3.493. PMID 1315314.
  8. ↑ (January 1997) «Structure of the conserved GTPase domain of the signal recognition particle». Nature 385 (6614): 361–4. DOI:10.1038/385361a0. PMID 9002524. Bibcode: 1997Natur.385..361F.
  9. ↑ (November 1993) «GTP binding and hydrolysis by the signal recognition particle during initiation of protein translocation». Nature 366 (6453): 351–4. DOI:10.1038/366351a0. PMID 8247130. Bibcode: 1993Natur.366..351M.
  10. ↑ (August 2009) «Protein targeting by the signal recognition particle». Biological Chemistry 390 (8): 775–82. DOI:10.1515/BC.2009.102. PMID 19558326.
  11. ↑ (March 1995) «Signal recognition particle (SRP), a ubiquitous initiator of protein translocation». European Journal of Biochemistry 228 (3): 531–50. DOI:10.1111/j.1432-1033.1995.0531m.x. PMID 7737147.
  12. ↑ (November 2004) «SRP-mediated protein targeting: structure and function revisited». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research 1694 (1–3): 17–35. DOI:10.1016/j.bbamcr.2004.03.013. PMID 15546655.
  13. ↑ (February 2005) «Co-translational protein targeting by the signal recognition particle». FEBS Letters 579 (4): 921–6. DOI:10.1016/j.febslet.2004.11.049. PMID 15680975. Bibcode: 2005FEBSL.579..921S.
  14. ↑ (June 2002) «Structure of the SRP19 RNA complex and implications for signal recognition particle assembly». Nature 417 (6890): 767–71. DOI:10.1038/nature00768. PMID 12050674. Bibcode: 2002Natur.417..767H.
  15. ↑ (October 2002) «Induced structural changes of 7SL RNA during the assembly of human signal recognition particle». Nature Structural Biology 9 (10): 740–4. DOI:10.1038/nsb843. PMID 12244299.
  16. ↑ 16,0 16,1 (January 2004) «Anti-signal recognition particle autoantibody in patients with and patients without idiopathic inflammatory myopathy». Arthritis and Rheumatism 50 (1): 209–15. DOI:10.1002/art.11484. PMID 14730618.

Литература[править]

  • (December 2019) «Structure, dynamics and interactions of large SRP variants». Biological Chemistry 401 (1): 63–80. DOI:10.1515/hsz-2019-0282. PMID 31408431.
  • (25 May 2021) «Noncanonical Functions and Cellular Dynamics of the Mammalian Signal Recognition Particle Components». Frontiers in Molecular Biosciences 8. DOI:10.3389/fmolb.2021.679584. PMID 34113652.

Внешние ссылки[править]

Шаблон:Ribonucleoproteins

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Сигнальная частица распознавания», расположенная по адресу:

—«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Сигнальная_частица_распознавания»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Сигнальная_частица_распознавания&oldid=2550301