Daži proteīni ir funkcionāli

Pētnieki atšifrē, kā šūnā tiek virzīti proteīni

Signalizācija PTS1 un PTS2 olbaltumvielu peroksisomālo olbaltumvielu importa laikā. PTS1 olbaltumvielas šūnu šķidrumā atpazīst importa receptors Pex5p, saistot un novirzot peroksisomālas membrānas dokstacijas kompleksu. PTS2 olbaltumvielas vispirms atpazīst importa receptors Pex7p, un pēc tam pievieno ko-receptoru Pex18p, ļaujot signāla vadību dokstacijas kompleksam. Peroksisomālajā membrānā divi importēšanas ceļi saplūst. © RUB
lasīt skaļi

Olbaltumvielas bieži pārvieto no ražošanas vietas šūnā lielos attālumos uz to vēlāko darbības vietu. Olbaltumvielas, kas vēlāk kļūst aktīvas peroksisomos, noteiktos šūnu organellos, bauda īpašu režīmu: atšķirībā no citiem proteīniem tie tiek transportēti pilnīgi salocītā un tāpēc funkcionālā stāvoklī. Bohuma pētnieki tagad žurnālā "Satiksme" ir atklājuši, kā precīzi darbojas šis transporta process.

Olbaltumvielām bieži vien ir jāvienojas par lielākiem attālumiem un bieži pat mehāniskām barjerām, piemēram, lipīdu membrānām, no ražošanas vietas līdz galamērķim šūnā. Nepareiza olbaltumvielu reģistrācija bieži noved pie veselu šūnu organellu funkciju zaudēšanas un bieži pat līdz slimības sākumam.

Tikmēr ir zināmi daudzi olbaltumvielu pārvadāšanas ceļi. Olbaltumvielas tiek transportētas salocītā veidā, ti, neaktīvā stāvoklī, uz mērķa organeli - tikai olbaltumvielu locīšana nosaka tā darbību. Kad viņi sasniedz mērķi, tos atpazīst noteikts receptoru un iekļauj mērķa organellā. Tikai pēc ierakstīšanas viņi sasniedz funkcionālo locīšanas stāvokli un mijiedarbojas ar citiem proteīniem.

Peroksisomāli proteīni ceļo kopā

Šķiet, ka izņēmums ir olbaltumvielas, kas paredzētas peroksisomām. Peroksisomas ir šūnu organellas, kas šūnā veic dažādus metabolisma uzdevumus. Tie satur vairāk nekā 50 dažādus funkcionālos proteīnus (fermentus), kuru sastāvu var ļoti mainīgi pielāgot attiecīgajām organisma vajadzībām.

Būtiska peroksisomu īpašība ir vielmaiņas ceļu telpiskā izolācija, kas rada toksisku ūdeņraža peroksīdu, kura eliminācija ir peroksisomu galvenais uzdevums. Peroksisomāli olbaltumvielas sasniedz mērķi pilnībā salocītā stāvoklī un bieži kopā ar citiem peroksisomālajiem proteīniem. displejs

Fatālas nepareizas darbības

Peroksisomālo olbaltumvielu nepareizai rīcībai ir letālas sekas: agrā bērnībā tās izraisa letālu slimības progresēšanu. Tāpēc komanda, kuru vada profesori Ralfs Erdmans un Volfgangs Šliebs no Ruhr-Universität Bochum (RUB), pēta transporta ceļus peroksisomā.

Būtisks jautājums ir: kā tikko sintezētie proteīni atrod ceļu uz peroksisomu membrānu un kādu lomu šajā jomā spēlē receptori? Šīs atpazīšanas vienības šūnu šķidrumā ir daļēji brīvas, daļēji tās ir piesaistītas membrānai, dažas ir tā sauktie koreaktori.

Piloti pārvadā transporta kompleksus galapunktā

Savā pašreizējā pētījumā pētnieki pirmo reizi spēja parādīt hierarhisku secību par olbaltumvielu importa peroksisomās agrīnajiem notikumiem. "Saskaņā ar mūsu atklājumiem, peroksisomāli proteīni šūnu šķidrumā sākotnēji veido kompleksu ar šķīstošiem receptoriem, " skaidro Erdmans. Tikai tad notiek līdzreceptoru saistīšanās. Tajos ir visa nepieciešamā informācija par mērķi un tie nonāk receptoru / kravas kompleksā uz peroksisomālo membrānu.

Kad komplekss ir pielicis pie membrānas, tas atkal sadalās atsevišķās sastāvdaļās un peroksisomāli proteīni tiek transportēti peroksizomā. "Ar šo darbu mēs pirmo reizi varējām parādīt, ka olbaltumvielu transporta specifika peroksisomās vispirms neizlemj par mērķi, bet jau tiek noteikta šūnu šķidrumā, " saka Erdmans.

(idw - Ruhr-University Bochum, 03.06.2009. - DLO)