Сигнальная гипотеза

Рис. 3-22. Сигнальная гипотеза — схема протекания процесса биосинтеза секреторных белков.

Наращивание с -конца цепи, по-видимому, используется в качестве метки. Многие только что синтезированные белки выводятся посредством секреторного аппарата клетки другие белки действуют внутри клетки в цитозоле, в мембранах или в окружаю-ш,ей их среде. Назначение полипептида может быть закодировано в его последовательности, по крайней мере это представляется вероятным для выводящихся из клетки белков. Согласно сигнальной гипотезе [149], секреторный белок синтезируется в виде пробелка , который представляет собой предшественник с короткоживу-щим фрагментом, присоединенным к Ы-концу. [c.77]

На основе рассмотренной "сигнальной гипотезы" можно сформулировать следующие основные положения [c.59]

Сигнальная гипотеза была проверена и в генетических, и в биохимических экспериментах. Доказана ее справедливость и для растительных, и для животных клеток. Эта гипотеза подтверждается и для случая переноса белков через плазматическую мембрану прокариот. Более того, N-концевые лидерные пептиды были обнаружены не только у секреторных белков, но и у предшественников белков плазматической мембраны и лизосом, которые также переносятся с помощью ЭР. Как отмечалось ранее, сигнальная роль этих лидерных пептидов была напрямую продемонстрирована с использованием техники рекомбинантных ДНК при присоединении сигнальных последовательностей к белкам, в норме их лишенных полученные гибридные белки направлялись в ЭР. [c.44]

Сигнальная гипотеза Мембранная триггер- [c.138]

Согласно сигнальной гипотезе (1971), необходимая информация о секреции белковых макромолекул находится в молекуле матричной РНК, содержащей сразу вслед за инициирующим кодоном несколько (30—40) триплетов, кодирующих сигнальную (лидерную) аминокислотную последовательность белка. Это своеобразный опознавательный знак белка. Новообразованные полипептидные цепи секретируемых белков, лизосомных ферментов и некоторых интегральных мембранных белков содержат на Ы-конце сигнальный пептид. Как известно, для многих таких пептидов характерна высокая гидрофобность и наличие 1—2 положительных зарядов на Ы-конце пептида, т. е. гидрофобному участку предшествует основная аминокислота. Все это облегчает взаимодействие с полярными группами фосфолипидов и прохождение через гидрофобный слой мембран ЭПР. [c.68]

Г. саркоплазматический ретикулум Д. микросомы Е. сигнальная гипотеза [c.372]

В последние годы было проведено направленное выделение и установление структуры рада препробелков препроинсулина [197], препропаратирео-идного гормона [198], препролактина [199] и др. Таким образом, сигнальная гипотеза существенно способствовала пониманию тонких механизмов биосинтеза белка. [c.397]

В конце 70-х годов XX в была предложена так называемая сигнальная гипотеза (Г Блобелидр, 1979) Согласно этой гипотезе [c.56]

У прокариот и эукариот имеется также другой тип секреции —посттрансляционный, когда через мембрану транспортируется завершенный белок Механизм транспорта объясняется либо с привлечением триггерной гипотезы У Уикнера (1979), либо ранее рассмотренной сигнальной гипотезы (рис 11) Согласно обеим гипотезам роль белка - предшественника, обладающего сигнальной последовательностью, весьма велика В первом случае эта последовательность обеспечивает скручивание полипептида так, что гидрофобные области его связываются с мембраной Затем белок может освобождаться из мембраны благодаря отделению сигналь- [c.57]

Рис 11 Схема посттрансляционного транспорта белков через мембрану со гласно триггерной гипотезе по Уикне ру (1979) — I и сигнальной гипотезе по Блобелу и др (1979) — II [c.59]

СИГНАЛЬНАЯ ГИПОТЕЗА. Объясняет необходимость N-концевой последовательности секретируемых белков для прикрепления новообразованного полипептида к мембране согласно гипотезе, мРНК и рибосома прикрепляются к мембране в процессе синтеза белка благодаря его N-концевой части. [c.526]

Рис. 8-41. Упрощенная схема переноса белков в ЭР, согласующаяся с исходной сигнальной гипотезой . Как только на рибосоме синтезируется сигнальный пептид, он направляет рибосому к белку-рецептору на мембране ЭР. Считается, что по мере синтеза полипептидная цепь переносится через мембрану сквозь белковую пору, связанную с этим рецептором. В процессе трансляции сигнальный пептид отрезается, и сраз>

В соответствии с сигнальной гипотезой секреторный белок в процессе его синтеза in vitro должен проникать в полость микросом. Чтобы убедиться в этом, применили протеазную обработку. Оказалось, что вновь синтезированный белок, образованный в отсутствие микросом, при добавлении протеазы деградирует. Тот же белок, синтезированный в присутствии микросом, остается интактным благодаря защите микросомной мембраны. Когда в бесклеточной системе транслировали белки, лишенные сигнального пептида, эти белки не попадали в микроеомы и поэтому оставались чувствительными к протеазной обработке. [c.44]

Белки встраиваются в мембрану разными способами (рис. 42.11) детали этого процесса во многих случаях еще не установлены. Для объяснения механизма встраивания предложены две модели сигнальная гипотеза и мембранная триггерная гипотеза. В сигнальной гипотезе предполагается, что белок включается в мембрану параллельно его трансляции на мРНК в полирибосомах это так называемое ко-трансляционное включение. Когда лидерная последовательность выходит из рибосомы, она выявляется некой сигнал-распознающей частицей (СРЧ), которая блокирует дальнейшую трансляцию на уровне примерно 70 аминокислот, 40 из которых остаются в большом рибосомном комплексе, а 30 экспонированы в среду (рис. 42.12). СРЧ содержит шесть белков, с ней ассоциирована 78-РНК, близко-родственная А1и-семейству последовательностей ДНК с большим числом повторов (см. гл. 38). Блокирование трансляции не снимается до тех пор, пока комплекс СРЧ-лидерная последовательность— рибосома не свяжется с так называемым отстригающим белком (рецептором для СРЧ) эндоплазматического ретикулума. В этот момент начинается котрансляционное встраивание белка в эндоплазматический ретикулум. В процессе элонгации оставшейся части белка он перемещается через липидный бислой, поскольку рибосома остается присоединенной к эндоплазматическому ретикулуму. Таким образом образуется шероховатый (усеянный рибосомами) эндоплазматический ретикулум. Рибосомы остаются прикрепленными к эндоплазматическому ретикулуму в течение всего времени синтеза мем- [c.136]

Рассмотрение сигнальной гипотезы приводит к интересным обобщениям, касающимся эволюции процессов секреции. При-Зйитивная клетка не имела органелл, а мембрана состояла лишь из липидного бислоя. Вновь синтезированные белки с гидрофобными участками постепенно встраивались Н-концом в мембрану, оставаясь соединенными с рибосомами, при этом внутри мембраны задерживалась гидрофобная часть молекулы пептида. В ходе эволюции рибосомы более часто контактировали с мембранами и все более засоряли мембрану пептидами, часть из них оказывалась и снаружи мембраны. [c.70]

Согласно сигнальной гипотезе Блобеля (цит. по Безбородову, Астапович, 1984), секретируемый белок несет в себе сигнал в виде определенной аминокислотной последовательности, по которому он распознается мембранами, происходит локальное ослабление связи между мембранными белками, в результате чего в мембране образуется туннель. Последний не является постоянной структурой, после прохождения белка он исчезает. Образование туннеля совпадает по времени с трансляцией, и процесс синтеза II секреции фермента оказывается скоординированным. [c.69]

Значительная часть синтезируемых клеткой белков в зависимости от их функционального назначения либо переносится через мембраны, либо встраивается в них. Недавно удалось расшифровать молекулярные механизмы, обеспечивающие перемещение столь больших молекул, какими являются белки. Оказалось, что проникновение белков через биологические мембраны, равно как и их встраивание в мембраны, осуществляется с помощью сигнальных пептидов. Такое предположение впервые было высказано в начале 70-х годов Г. Блобелем и Д. Сабатини и стало известно в дальнейшем как сигнальная гипотеза Блобеля. В настоящее время эта гипотеза подтверждена экспериментально. [c.299]

Сигнальная гипотеза Блобеля позволила по-иному подойти к проблеме активного транспорта макромолекул. Однако последняя не сводится только к сигнальной гипотезе получены данные о существовании специальных белков—поринов, обеспечивающих перенос макромолекул. Расширились представления о мембранных белках, распознающих сигнальные пептиды, а некоторые из них (М = 34 и 54 кДа) вьщелены и охарактеризованы изучена группа белков (М = 68—72 кДа), заякоривающих новообразованные белки в мембране обнаружены рибонуклеопротеиновые частицы, составленные из 7,8 РНК и нескольких (до 6) пептидов, тоже узнающие сигнальные последовательности в белках. [c.300]

Около 25 % суммарного белка, синтезируемого Е. oli, находится в плазматической мембране, периплазматическом пространстве и наружной мембране клетки. Обнаружено, что многие белки, локализованные в этих структурах, являются секретируемыми и первоначально синтезируются в виде предшественников, содержащих на N-конце лидерную (сигнальную) последовательность. Согласно сигнальной гипотезе Г. Блобеля (рис. 2.46) эти N-концевые последовательности пре-белков служат в качестве сигналов, инициирующих секрецию белков [c.130]

Сигнальные пептиды (и способ переноса белков с их помощью) были открыты в начале 70-х гг. при изучении секреторных белков, которые перед переносом в аппарат Гольджи и выведением из клетки, попадают в ЭР. Суть эксперимента заключалась в следующем мРНК, кодирующую секреторный белок, транслировали в системе in vitro. Когда из этой бесклеточной системы исключали микросомы, синтезированный белок оказывался немного больше, чем нормальный секреторный продукт. Избыток длины можно было объяснить наличием N-концевого лидер-ного пептида. Однако в присутствии микросом, полученных из шероховатого эндоплазматического ретикулума, белок имел нормальный размф. Эти результаты были объяснены с помощью сигнальной гипотезы. Она постулирует, что лидерный участок служит сигнальным пептидом, который направляет секреторный белок к мембране ЭР и затем отре- [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология