Péptido sinal
Un péptido sinal (tamén chamado secuencia sinal) é un curto péptido de 5-30 aminoácidos de longo, xeralmente hidrófobos, presente no extremo N-terminal da maioría das proteínas acabadas de sintetizar que están destinadas á vía secretora [1]. Estas proteínas son as que residen dentro de certos orgánulos (o retículo endoplasmático, aparato de Golgi ou endosomas), ou son segregadas pola célula ao exterior, ou inseridas na maioría das membranas celulares. Debe terse en conta que aínda que a maioría das proteínas unidas ás membranas de tipo I teñen péptidos sinal, a maioría das proteínas transmembrana de tipo II e as proteínas unidas á membrana con dominios que abranguen varias veces a membrana son destinadas á vía secretora polo seu primeiro dominio transmembrana, o cal bioquimicamente lembra un péptido sinal, coa excepción de que non é clivado (cortado).
Translocación
editarEn procariotas, os péptidos sinal dirixen as proteínas recentemente sintetizadas ao canal condutor de proteínas SecYEG, que está presente na membrana plasmática. Nos eucariotas existe un sistema homólogo, no cal o péptido sinal dirixe a proteína acabada de sintetizar ao canal Sec61, que comparte homoloxía estrutural e de secuencia co SecYEG, pero está presente no retículo endoplasmático [2]. Tanto o canal SecYEG coma o Sec61 denomínanse xeralmente translocóns, e o tránsito de moléculas por eles denomínase translocación. As proteínas segregadas son introducidas polo canal, pero os dominios transmembrana poden difundir a través dunha porta lateral do translocón para repartirse na membrana que o rodea.
Estrutura do péptido sinal
editarO núcleo do péptido sinal contén unha longa extensión con aminoácidos hidrofóbicos que teñen a tendencia a formar unha soa hélice alfa. Ademais, moitos péptidos sinal empezan cun tramo curto de aminoácidos cargados positivamente, que pode axudar a forzar a que o polipéptido adopte a correcta topoloxía durante a translocación, polo que se coñece como o regra do "positivo dentro". Ao final do péptido sinal hai xeralmente un grupo de aminoácidos que é recoñecido e clivado (cortado) por unha sinal peptidase. Porén, este sitio de clivaxe está ausente nos dominios transmembrana que serven como péptidos sinal, os cales se denominan ás veces secuencias áncora sinal. O encima sinal peptidase pode clivar durante ou despois de que se complete a translocación para xerar un péptido sinal libre e a proteína madura. Os péptidos sinal cortados que quedan libres son dixeridos por proteases específicas.
Translocación cotraducional e postraducional
editarTanto en procariotas coma en eucariotas os péptidos sinal poden actuar de xeito cotraducional ou postraducional.
A vía cotraducional iníciase cando o péptido sinal asoma do ribosoma e é recoñecido pola partícula de recoñecemento do sinal (SRP)[3]. A SRP despois detén a tradución nese estadio e dirixe o complexo secuencia sinal-ribosoma-ARNm ao receptor da SRP, o cal está presente na superficie da membrana plasmática (nos procariotas) ou do retículo endoplasmático (nos eucariotas) [4]. Unha vez que se completa a unión á membrana, a secuencia sinal insírese no translocón. Os ribosomas son despois acoplados fisicamente na cara citoplásmica do translocón e reanúdase a síntese proteica [5].
A vía postraducional iníciase despois de que se completa a síntese proteica. Nos procariotas, a secuencia sinal dos substratos postraducionais é recoñecida pola proteína chaperona SecB, que transfire a proteína á ATPase SecA, a cal á súa vez bombea a proteína a través do translocón. Aínda que se sabe que a translocación postraducional ten lugar tamén en eucariotas, coñécese peor. Porén, sábese que nos lévedos a translocación postraducional require dúas proteínas unidas á membrana, a Sec62 e a Sec63.
Características a nivel nucleotídico
editarNos vertebrados, a rexión do ARNm que codifica o péptido sinal (é dicir, a rexión codificante da secuencia sinal, ou SSCR) pode funcionar como un elemento do ARN con actividades específicas. O SSCRs promove a exportación desde o núcleo celular do ARNm e a súa correcta localización na superficie do retículo endoplasmático. Ademais o SSCRs ten características específicas na súa secuencia: ten un baixo contido en adenina, está enriquecido en certos motivos, e tende a estar presente no primeiro exón nunha frecuencia maior do agardado [6][7].
Outras secuencias de sinalización
editarAdemais do péptido sinal que teñen as proteínas da vía secretora, as proteínas poden ter outras secuencias de sinalización distintas, con outras características, que as destinan a outras partes da célula. Todas estas secuencias reciben en conxunto ás veces o nome de sinais ou péptidos de destino (target peptides), e entre eles están, ademais do péptido sinal, o sinal de retención no retículo endoplasmático, o sinal de localización nuclear, o sinal de localización nucleolar, o sinal de destino mitocondrial, os sinais de destino peroxisómico ou o sinal de exportación nuclear.
Notas
editar- ↑ Blobel G, Dobberstein B. (1975). "Transfer of proteins across membranes. I. Presence of proteolytically processed and unprocessed nascent immunoglobulin light chains on membrane-bound ribosomes of murine myeloma.". J Cell Bio. 67 (3): 835–51. PMID 811671.
- ↑ Rapoport T. (2007). "Protein translocation across the eukaryotic endoplasmic reticulum and bacterial plasma membranes.". Nature 450 (7170): 663–9. PMID 18046402.
- ↑ Walter P, Ibrahimi I, Blobel G. (1981). "Translocation of proteins across the endoplasmic reticulum. I. Signal recognition protein (SRP) binds to in-vitro-assembled polysomes synthesizing secretory protein.". JCB 91 (2 Pt1): 545–50. PMID 7309795.
- ↑ Gilmore R, Blobel G, Walter P. (1982). "Protein translocation across the endoplasmic reticulum. I. Detection in the microsomal membrane of a receptor for the signal recognition particle.". JCB 95 (2 Pt1): 463–9. PMID 6292235.
- ↑ Görlich D, Prehn S, Hartmann E, Kalies KU, Rapoport TA. (1992). "A mammalian homolog of SEC61p and SECYp is associated with ribosomes and nascent polypeptides during translocation.". Cell 71 (3): 489–503. PMID 1423609.
- ↑ Palazzo, Alexander F.; Springer, Michael; Shibata, Yoko; Lee, Chung-Sheng; Dias, Anusha P.; Rapoport, Tom A. (2007). "The Signal Sequence Coding Region Promotes Nuclear Export of mRNA". PLoS Biology 5 (12): e322. ISSN 1544-9173. doi:10.1371/journal.pbio.0050322.
- ↑ Cenik, Can; Chua, Hon Nian; Zhang, Hui; Tarnawsky, Stefan P.; Akef, Abdalla; Derti, Adnan; Tasan, Murat; Moore, Melissa J.; Palazzo, Alexander F.; Roth, Frederick P. (2011). "Genome Analysis Reveals Interplay between 5′UTR Introns and Nuclear mRNA Export for Secretory and Mitochondrial Genes". PLoS Genetics 7 (4): e1001366. ISSN 1553-7404. doi:10.1371/journal.pgen.1001366.
Véxase tamén
editarOutros artigos
editar- Péptido obxectivo
- Enderezamento de proteínas (protein targeting)
Ligazóns externas
editar- MeshName - Signal+Peptide [1]
- SPdb (Signal Peptide DataBase)Arquivado 22 de xaneiro de 2016 en Wayback Machine.
- SignalP — predí a presenza e localización de sitios de clivaxe do péptido sinal en secuencias de aminoácidos de diferentes organismos.