Сигнальная частица распознавания
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].
Общие сведения
| Сигнальная частица распознавания | |
|---|---|
| Обозначения |
История
Функция SRP была открыта благодаря изучению зрелых и незрелых форм секреторных белков, в частности, лёгких 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
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
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.
| Эукариоты | Археи | Бактерии |
|---|---|---|
| SRP9SRP14 | Нет | Нет |
| SRP19 | Да | Нет |
| SRP54 | Да | Ffh |
| SRP68SRP72 | Нет | Нет |
| 7SL RNA | Да | 6SL/4.5SL RNA |
Аутоантитела и заболевания
Антитела к сигнальному рецепторному белку (anti-SRP) в основном ассоциируются с полимиозитом, хотя и не являются для него высоко специфичными[14]. У пациентов с полимиозитом наличие анти-SRP-антител коррелирует с более выраженной мышечной слабостью и атрофией[14].
Примечания
Литература
- Wild K, Becker MM, Kempf G, Sinning I (December 2019). “Structure, dynamics and interactions of large SRP variants”. Biological Chemistry. 401 (1): 63—80. DOI:10.1515/hsz-2019-0282. PMID 31408431.
- Faoro C, Ataide SF (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. PMC 8185352. PMID 34113652.
Ссылки
- www.dnaTube.com video showing an SRP in action
- Another SRP video at www.dnaTube.com
- The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1999, «for the discovery that proteins have intrinsic signals that govern their transport and localization in the cell» to Günter Blobel, USA. Press Release, Illustrated Presentation, Presentation Speech