Un péptido diana es una cadena peptídica corta (de 3 a 70 aminoácidos de longitud) que dirige el transporte de una proteína a una región específica de la célula , incluido el núcleo , las mitocondrias , el retículo endoplásmico (RE), el cloroplasto , el apoplasto , el peroxisoma y el plasma. membrana . Algunos péptidos diana se escinden de la proteína mediante peptidasas señal después de transportar las proteínas.
Casi todas las proteínas que están destinadas a la vía secretora tienen una secuencia que consta de 5-30 aminoácidos hidrofóbicos en el extremo N , que comúnmente se denomina péptido señal , secuencia señal o péptido líder. Los péptidos señal forman estructuras de hélice alfa. Las proteínas que contienen tales señales están destinadas a la secreción extracelular, la membrana plasmática , la luz o membrana del RE, Golgi o los endosomas. Ciertas proteínas unidas a membrana están dirigidas a la vía secretora por su primer dominio transmembrana, que se asemeja a un péptido señal típico.
En los procariotas , los péptidos señal dirigen la proteína recién sintetizada al canal conductor de proteínas SecYEG, que está presente en la membrana plasmática . Existe un sistema homólogo en eucariotas , donde el péptido señal dirige la proteína recién sintetizada al canal Sec61, que comparte similitud estructural y de secuencia con SecYEG, pero está presente en el retículo endoplásmico. [1] Tanto el canal SecYEG como el Sec61 se conocen comúnmente como translocón , y el tránsito a través de este canal se conoce como translocación. Mientras las proteínas secretadas atraviesan el canal, los dominios transmembrana pueden difundirse a través de una puerta lateral en el translocón para dividirse en la membrana circundante.
En los eucariotas, la mayoría de las proteínas secretoras recién sintetizadas se transportan desde el RE hasta el aparato de Golgi . Si estas proteínas tienen una secuencia de retención particular de 4 aminoácidos para la luz del RE, KDEL , en su extremo C terminal , se retienen en la luz del RE o se dirigen de regreso a la luz del RE (en los casos en los que escapan) mediante interacción. con el receptor KDEL en el aparato de Golgi. Si la señal es KKXX , el mecanismo de retención al RE será similar pero la proteína será transmembranal. [2]
Una señal de localización nuclear (NLS) es un péptido diana que dirige las proteínas al núcleo y, a menudo, es una unidad que consta de cinco aminoácidos básicos cargados positivamente. El NLS normalmente se encuentra en cualquier lugar de la cadena peptídica.
Una señal de exportación nuclear (NES) es un péptido diana que dirige las proteínas desde el núcleo de regreso al citosol. A menudo consta de varios aminoácidos hidrofóbicos (a menudo leucina) espaciados por otros 2 o 3 aminoácidos.
Se sabe que muchas proteínas viajan constantemente entre el citosol y el núcleo y contienen tanto NES como NLS.
El nucleolo dentro del núcleo se puede apuntar con una secuencia llamada señal de localización nucleolar (abreviada NoLS o NOS).
La señal de direccionamiento mitocondrial, también conocida como presecuencia, es un péptido de 10 a 70 aminoácidos de longitud que dirige una proteína recién sintetizada a las mitocondrias . Se encuentra en el extremo N-terminal y consta de un patrón alterno de aminoácidos hidrofóbicos y cargados positivamente para formar lo que se llama una hélice anfipática. Las señales de orientación mitocondrial pueden contener señales adicionales que posteriormente dirigen la proteína a diferentes regiones de la mitocondria, como la matriz mitocondrial o la membrana interna. En las plantas, una señal N-terminal (o péptido de tránsito ) se dirige al plástido de manera similar. Como la mayoría de los péptidos señal, las señales de dirección mitocondrial y los péptidos de tránsito específicos de plástidos se escinden una vez que se completa la dirección. Algunas proteínas vegetales tienen una señal de transporte N-terminal que se dirige a ambos orgánulos, a menudo denominada péptido de tránsito de doble objetivo . [3] [4] Se predice que aproximadamente el 5% del total de proteínas de orgánulos tienen doble objetivo; sin embargo, el número específico podría ser mayor considerando el grado variable de acumulación de proteínas pasajeras en ambos orgánulos. [5] [6] La especificidad de direccionamiento de estos péptidos de tránsito depende de muchos factores, incluida la carga neta y la afinidad entre los péptidos de tránsito y la maquinaria de transporte de orgánulos. [7]
Hay dos tipos de péptidos diana que se dirigen al peroxisoma , que se denominan señales de dirección peroxisomal (PTS). Uno es PTS1, que está formado por tres aminoácidos en el extremo C-terminal. El otro es PTS2, que está formado por una secuencia de 9 aminoácidos a menudo presente en el extremo N de la proteína.
El siguiente contenido utiliza la ubicación de una sola letra de la estructura primaria de la proteína . Un prefijo "[n]" indica el extremo N y un sufijo "[c]" indica el extremo C ; las secuencias que carecen de cualquiera de ellas se encuentran en el medio de la proteína. [8] [9]