Degradarea proteinelor asociată cu reticulul endoplasmatic

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Această intrare va fi wikificată
Această intrare sau secțiune despre subiectul biologiei nu este încă formatată conform standardelor .
Contribuiți la îmbunătățirea acestuia în conformitate cu convențiile Wikipedia . Urmați sfaturile de proiectare de referință .
Degradarea proteinelor asociate cu reticulul endoplasmatic este una dintre căile de degradare a proteinelor prezente în ER.

Degradarea proteinelor asociate cu reticulul endoplasmatic sau ERAD ( degradarea proteinelor asociate cu reticulul endoplasmatic ) indică un proces celular care este adăpostit în reticulul endoplasmatic.

Prin ERAD, proteinele pliate greșit sunt marcate (prin procesul de ubiquitinare) și ulterior degradate prin intermediul unui complex care degradează proteinele, numit proteazom .

Mecanism

Procesul ERAD poate fi rezumat în trei etape fundamentale:

Recunoașterea proteinei mutate sau pliate greșit în reticulul endoplasmatic

Recunoașterea proteinelor mutate sau greșite depinde de recunoașterea substructurilor (la nivelul structurii secundare, terțiare) în proteină, cum ar fi:

  • regiuni hidrofobe expuse;
  • reziduuri de cisteină nepereche;
  • glicani imaturi.

În celulele mamiferelor, de exemplu, există un mecanism numit procesarea glicanului. În acest mecanism, chaperonele asemănătoare lectinelor numite calnexin / calreticulin (CNX / CRT) permit glicoproteinelor imature să ajungă la conformația lor nativă. Acest lucru se datorează faptului că re-glucosila complexează aceste glicoproteine ​​prin intermediul unei enzime numite UDP - gluco SIO- glicoproteină la glucosiltransferază.

Proteinele greșite la sfârșitul acestuia trebuie extrase din complexul CNX / CRT. Această etapă este realizată de membrii familiei EDEM (proteină asemănătoare α-mannosidazei care îmbunătățește degradarea ER, proteină cu activitate asemănătoare α-mannosidazei care îmbunătățește degradarea asociată ER), mai precis:

  • (EDEM1-3);
  • ER mannosidaza I.

Această mannosidază elimină un reziduu de mannos io din glicoprotreină.

Acesta din urmă este recunoscut de EDEM. În cele din urmă, EDEM va eticheta glicoproteinele pliate greșit pentru degradare, facilitând legarea cu lectinele ERAD:

  • OS9;
  • XTP3-B.

Retro-translocare în citosol

Deoarece sistemul ubiquitin-proteazom / UPS (ubiquitin - sistem proteazom) este localizat în citosol, proteinele pliate greșit permanent trebuie re-transportate din reticulul endoplasmatic în citoplasmă.

Majoritatea dovezilor sugerează că proteina-ubiquitina ligază Hrd1 E3 poate funcționa ca retro-translocon sau dislocon pentru a transporta substraturi în citosol.

Hrd1 nu este necesar pentru toate evenimentele ERAD, deci este posibil ca alte proteine ​​să contribuie la acest proces. În plus, această translocare necesită o forță motrice care determină direcția transportului. Având în vedere că poliubiquitinarea este esențială pentru exportul substratului , o ipoteză convingătoare explică modul în care forța motrice poate fi generată de factorii de legare a ubiquitinei. Unul dintre ei este:

  • complexul Cdc48p-Npl4p-Ufd1p (în drojdie).
  • (VCP / p97, proteină care conține valozină), omologul funcțional al Cdc48p la om; transportă substraturi de la reticulul endoplasmatic la citoplasmă prin intermediul activității sale ATPază.

Degradare dependentă de ubiquitină prin intermediul proteazomului

Omniprezentarea proteinelor îndoite permanent este cauzată de o cascadă de reacții enzimatice. Prima dintre aceste reacții apare atunci când enzima activatoare a ubiquitinei E1 hidrolizează ATP pentru a forma o legătură tioester de mare energie între:

  • un reziduu de cisteină în situsul activ al E1;
  • C-TER al ubiquitinei.

Produsul de reacție, ubiquitina activată, este apoi trecut la E2, care este o enzimă care conjugă ubiquitina. Un alt grup de enzime (proteine ​​ubiquitin-ligasice) numit E3, leagă proteina pliată greșit. Apoi poziționează proteina și E2, facilitând astfel legarea ubiquitinei la resturile de lizină ale proteinei pliate greșit.

Apoi se formează un lanț poli-ubiquitină prin adăugarea altor molecule de ubiquitină la resturile de lizină ale ubiquitinei legate anterior.

Produsul acestui proces este o proteină poliubiquitinată gata pentru a fi recunoscută de subunități specifice ale complexelor de acoperire 19S ale proteazomului 26S.

În cele din urmă, lanțul polipeptidic este adus în camera centrală a regiunii nucleului 20S care conține situri active cu activitate proteolitică.

Ubiquitina este îndepărtată înainte de digestia terminală prin intermediul enzimelor dezubiquitinante.

Al treilea pas este foarte intim asociat cu al doilea, deoarece ubiquitinarea are loc în timpul evenimentului de translocare. Cu toate acestea, degradarea prin intermediul proteazomului are mult timp în citoplasmă.

Mașină de omniprezentare ERAD

Principalii mediatori ai ubiquitinării substratului în timpul ERAD sunt două proteine ​​ancorate la reticulul endoplasmatic, cu domeniu deget RING și conținând ubiquitin-ligază:

  • Hrd1;
  • Doa10.

Mai mult, proteinele de membrană ancorate în coadă numite Ubc6, Ubc1 și Cue1 (Ubc7 legate de membrană dependentă) sunt enzime care conjugă ubiquitină implicate în ERAD.

Bibliografie

Biologie Portalul de biologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Degradare_de_proteine_asociate_pentru_reticulum_endoplasmic&oldid=122246070 ”