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Péptido objetivo

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.

Tipos por destino de proteínas

Secreción

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.

Señal de retención ER

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]

Núcleo

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.

nucleolo

El nucleolo dentro del núcleo se puede apuntar con una secuencia llamada señal de localización nucleolar (abreviada NoLS o NOS).

Mitocondrias y plastidios.

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]

peroxisoma

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.

Ejemplos de péptidos diana

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]

Ver también

Referencias

  1. ^ Rapoport T. (noviembre de 2007). "Translocación de proteínas a través del retículo endoplásmico eucariota y las membranas plasmáticas bacterianas". Naturaleza . 450 (7170): 663–9. Código Bib :2007Natur.450..663R. doi : 10.1038/naturaleza06384. PMID  18046402. S2CID  2497138.
  2. ^ Mariano Stornauolo; Lavinia V. Lotti; Nica Borgese; María-Rosaria Torrisi; Giovanna Mottola; Gianluca Martire y Stefano Bonatti (marzo de 2003). "Las señales de recuperación KDEL y KKXX adjuntas a la misma proteína informadora determinan un tráfico diferente entre el retículo endoplásmico, el compartimento intermedio y el complejo de Golgi". Biología molecular de la célula . 14 (3): 889–902. doi :10.1091/mbc.E02-08-0468. PMC 151567 . PMID  12631711. 
  3. ^ Carrie, Cristóbal; Pequeño, Ian (febrero de 2013). "Una reevaluación de la doble orientación de proteínas a mitocondrias y cloroplastos". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Investigación de células moleculares . 1833 (2): 253–259. doi : 10.1016/j.bbamcr.2012.05.029 . PMID  22683762.
  4. ^ Sharma, Mayank; Bennewitz, Bationa; Klösgen, Ralf Bernd (diciembre de 2018). "¿Más bien una regla que una excepción? Cómo evaluar la relevancia de la proteína dual dirigida a las mitocondrias y los cloroplastos". Investigación sobre la fotosíntesis . 138 (3): 335–343. Código Bib : 2018PhoRe.138..335S. doi :10.1007/s11120-018-0543-7. ISSN  0166-8595. PMID  29946965. S2CID  49427254.
  5. ^ Sharma, Mayank; Kretschmer, Carola; Lampe, Cristina; Stuttmann, Johannes; Klösgen, Ralf Bernd (1 de junio de 2019). "Apuntar a la especificidad de las proteínas de orgánulos codificadas nucleares con un conjunto de herramientas de proteínas fluorescentes divididas autoensambladas". Revista de ciencia celular . 132 (11): jcs230839. doi : 10.1242/jcs.230839 . ISSN  0021-9533. PMID  31085714.
  6. ^ Baudisch, Bianca; Langner, Uwe; Garz, Ingo; Klösgen, Ralf Bernd (enero de 2014). "¿La excepción confirma la regla? Orientación dual de proteínas codificadas nuclearmente en orgánulos endosimbióticos". Nuevo fitólogo . 201 (1): 80–90. doi : 10.1111/nph.12482 . PMID  24024706. S2CID  32965612.
  7. ^ Ge, Changrong; Spanning, Erika; Glaser, Elzbieta; Wieslander, Åke (enero de 2014). "Importar determinantes de péptidos de doble dirección y específicos de orgánulos de mitocondrias y cloroplastos en Arabidopsis thaliana". Planta Molecular . 7 (1): 121-136. doi : 10.1093/mp/sst148 . PMID  24214895.
  8. ^ "Motivos Pepscan". shenlab.sols.unlv.edu . Consultado el 7 de abril de 2019 .
  9. ^ "Señal de localización subcelular". metadb.riken.jp . Consultado el 7 de abril de 2019 .
  10. ^ Lee, Pensilvania; Tullman-Ercek, D; Georgiou, G (2006). "La vía de translocación bacteriana de arginina gemela". Revista Anual de Microbiología . 60 : 373–95. doi : 10.1146/annurev.micro.60.080805.142212. PMC 2654714 . PMID  16756481. 

enlaces externos