Življenjski cikel proteinov Flashcards
sinteza aminoacil-tRNA
aminokislina + ATP + tRNA+ H2O⇄aminoacil-tRNA + AMP+ 2Pi
koliko procentov metabolne energije gre za sintezo proteinov?
90%
puromicin
*puromicin je antibiotik iz rodu Streptomyces *veže se na mesto A ribosoma in povzroči prezgodnjo terminacijo translacije
zvijanje proteinov
*zvijanje se začne z ureditvijo lokalnih sekundarnih struktur *preostala veriga se zvije okrog inicijacijskega jedra *zvijanje je kooperaven proces (vsak nastala stopnja olajša nastanek nadaljnih ugodnih interakcij
šaperoni in šaperonini
*vezavne proteine (šaperoni), ki se med sintezo vežejo na izpostavljene hidrofobne dele polipepdne verige, in *šaperonine, velike proteinske komplekse, ki v svojo notranjost vežejo nepravilno zvite proteine in katalizirajo njihovo zvijanje v navno obliko.
proteolitična cepitev
*vsi prok. proteini se začnejo s fMet (50% proteinov ima ak odcepljeno) *enako se Met ostanek odstrani pri evk., na N-konec proteina se doda acetilna skupina *nekateri encimi/proteini se sintezirajo kot neaktivni prekursorji in se akvirajo z razcepom določenih peptidnih vezi
signalno zaporedje (14-26 ak) na N-koncu proteina
*kratko zaporedje pozivno nabih ak
*hidrofobna regija 7-13 ak *regija, ki ni/je v obliki α-vijačnice *cepitveno mesto za odstranitev
NLS
signalza prenos v jedro se nahaja znotraj zaporedja jedrnih proteinov (vsebujejo Arg in Lys)
signal NLS se ne odstrani
protein se s proteinoma importin α in-β translocira v jedro
proteinski translokatorji preko notranje oz. zunanje mitohondrijske membrane
*kompleks TOMje ključen za vnosvseh mitohodrijskih proteinov, ki so kodirani v jedru *kompleks SAMpomaga pri pravilnem zvitjumembranskih proteinov *oba kompleksa TIMproteine preneseta v matriks mitoh. *kompleks OXApa pomaga pri inserciji proteinov v membrane, ki so bili sintetizirani v mitohondriju
N-končen signalni peptid pri zunajceličnih, membranskih in lizosomskih proteinih
*vsebujejo 10-15 hidrofobnih ak *ena ali več pozitivno nabitih ak na N-koncu *kratko zaporedje na C-koncu signalnega zaporedja-cepitveno mesto
usmerjanje proteinov v ER
vključuje SRP-delce(Signal Recognition Particle) za translokacijo in cepitev polipeptidne verige (cikel SRP)
SRP-receptorje heterodimer, ki veže več GTP-jev in jih hidrolizira
usmerjanje topnih proteinov
topni proteini namenjeni v zunajcelični prostor, lumen ER in GA ali lizosome vsebujejo le N-končen signalni peptid in se v celoti prenesejo v lumen
N-glikolizacija
*na prepoznavna mesta se pripne vnaprej sinteziran osrednji oligosaharid (14 sladkorjev), ki se potem nadalje modificira *osrednji nosilec verige je dolihol fosfat *prvi stopnji (1 in 2) se odvijeta na citosolni strani ER, sledi translokacija (3) in dokončanje osrednjega oligosaharida (4) *oligosaharid se v lumnu ER prenese na ostanek Asn proteina (5,6) *oligosaharidna veriga se potem se nadalje preoblikuje v ER in kasneje v GA, odvisno od vloge proteina (pentasaharid (rumeno) ostane pri vseh oblikah N-glikozilacije (7))
ER rezidentni proteini
ER-rezidentni proteini se v ER vrnejo preko specifičnega receptorja KDEL iz vezikularnega klastra ali GA
modifikacije v GA
glikozilacije proteinov
dodajanje glikozaminoglikanov
sulfatacija sladkorjev, Tyr
fosforilacija manoze
tvorba disulfidnih vezi
tvorbo disulfidnih vezi katalizira protein disulfid izomeraza (PDI) v ER (v oksidirani obliki pri tvorbi vezi in v reducirani pri preurejanju)
prebava proteinov
pepsin v želodcu, tripsin, kimotripsin v črevesju, aminopeptidaze do ak v membrani črevesnega epitela
razgradnja znotrajceličnih proteinov
razgradijo se v proteolitičnem kompleksu - proteasomu, prej se označijo z ubikvitinom
ubiquin, majhen kompak protein s 76 ak, Ub se s tarčnimi proteini med seboj povežejo z izopeptidno vezjo na C konec, ubikvinacijo ob pomoči ATP, katalizirajo trije encimi
proteasom
evkariontski proteasom ima 7 različnih α in 7 različnih podenot β
*α podenote imajo strukturno vlogo *β podenote imajo katalično akvnost –treoninska proteaza
celotni evkariontski proteasomski kompleks 26 S (osrednji del in pokrov/kapa)
19 S pokrov ima kompleksno strukturo z okoli 20 podenot
*veže poliUb označen protein *odcepi Ub *z ATP-azno aktivnostjo sproži konformacijske spremembe, ki razvijejo protein in ga vnesejo v osrednji proteolizni katalitični del
število genov v človeškem in v E. coli genomu
genom E. coli vsebuje 4000 genov, človek 30.000 genov
dve vrsti genov
vzdrževalni geni –se konstituivno izražajo v približno enakih količinah, neprestana transkripcija za konstantno raven proteina
regulirani geni –se izražajo kot odziv na določen signal *inducibilni geni –izražanje se inducira(sproži/poveča) kot odziv na signal *represibilni geni –izražanje se reprimira(zmanjša/prekine) kot odziv na signal
regulacija izražanja genov
RNA polimeraza se veže na promotorsko regijo DNA
*variacija gre na račun razlik v promotorski regiji *dodatno pa so regulirani še z regulatornimi proteini, ki interferirajo z RNA –polimerazo in promotorjem
pri E. coli poznamo tri glavne pe regulatornih elementov: *specifičnostni faktorji : σ-podenoteRNA polimeraze *akvatorji:pospešijo vezavo RNA-polimeraze na promotor *represorji: preprečujejo vezavo RNA-polimeraze na promotor
σ podenota RNA polimeraze je tista, ki prepozna promotor in omogoča vezavo holoencima na DNA
regulacija izražanja po shemi bakterijskega operona
*pri konstituitivnih genih vezava RNA-polimeraze vodi do transkripcije *pri inducibilnih in represibilnih genih je proces transkripcije (RNApolimeraze) kontroliran
