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figure
1 diverses façons dont les
protéines
membranaires associent à la double couche
lipidique
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Le procédé de translocation de protéines destinées à rester dans la membrane est plus complexe que pour les protéines solubles, comme certaines régions du polypeptide de chaîne sont transportés à travers la bicouche lipidique tandis que d’autres ne sont pas. Néanmoins, tous les modes d'insertion des protéines membranaires peuvent être considérés comme des variantes de la séquence d'événements viennent d'être décrites pour transférer une forme soluble de protéine dans le lumen de l’ER. Nous commençons par décrire les trois façons dont les protéines transmembranaires à passage unique (voir Figur1) deviennent insérées dans l'ER.
La plupart des trans- membranaires des protéines sont censés étendre à travers la bicouche à une seule hélice α, sous forme de plusieurs hélices alpha, ou comme enroulée sur elle - β feuille (un cylindre de β). Certains de ces "pass unique" et des protéines "multipass" ont un attaché de manière covalente l’acide gras à chaîne insérée dans le cytosolique lipide monocou. D'autres protéines membranaires sont exposées à un seul côté de la membrane. Certaines d' entre elles sont ancrées à la surface cytosolique par une amphipathique hélice α qui se répartit dans la monocouche cytosolique de la bicouche lipidique à travers la face hydrophobe de l'hélice. Les autres sont attachés à la bi - couche uniquement par une chaîne soit une chaîne lipidique attachée de façon covalente un acide gras ou d’un groupe dans la monocouche cytosolique prényle ou par l’intermédiaire d’un oligosaccharide de liaison à la phosphatidylinositol dans la monocouche noncytosolic. Enfin, de nombreuses protéines sont fixées à la membrane uniquement par des interactions non covalentes avec d'autres protéines membranaires. La manière dont la structure est formée est illustrée sur la figure 18.10.
La fixation covalente de l’autre type de lipide peut aider à localiser une hydrosoluble protéine à une membrane après sa synthèse dans le cytosol. (A) un acide gras à chaîne (acide myristique) est fixé par l’intermédiaire d' un amide de liaison à une glycine N-terminale. (B) un groupe prényle (que ce soit un groupe farnésyle ou géranylgéranyle plus) est fixé par l’intermédiaire d’une liaison thioéther à une cystéine résidu qui est initialement situé à quatre résidus provenant de la protéine C-terminale. Après cela, la prénylation , les trois acides aminés terminaux sont clivés, et la nouvelle extrémité C-terminale est méthylé avant l' insertion dans la membrane. L’acide palmitique, un 18 carbone saturé d’acide gras peut également être fixé à des protéines par l’intermédiaire de liaisons thioester formés avec des chaînes latérales cysteine internes. Cette modification est souvent réversible, ce qui permet des protéines à devenir recrutés pour membranes uniquement en cas de besoin. Les structures des deux ancres lipidiques sont indiquées ci - dessous: (C) une ancre de myristyle (une chaîne d'acide gras saturé de 14 carbones), et (D) une ancre de farnésyle (15 carbone insaturé hydrocarbure à chaîne).
Les détails de la façon dont les protéines membrane deviennent associées à la bicouche lipidique sont discutés dans le chapitre 12.
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La Figure 2 Comment une protéine
transmembranaire à passage unique
avec
une séquence signal ER clivée est
intégrée
dans la membrane du RE
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Dans le cas le plus simple, un N-terminal séquence signal déclenche la translocation, tout comme pour une soluble protéine, mais un segment hydrophobe supplémentaire dans le polypeptide chaîne arrête le processus de transfert avant que la chaîne de polypeptide entier est translocation. Ce signal de stop-transfert ancre la protéine dans la membrane après la séquence signal d'ER (le signal de démarrage de transfert) a été libéré de la translocation et a été clivée (Figure 12-47).
La plupart des trans- membranaires des protéines sont censés étendre à travers la bicouche à une seule hélice α , (2) sous forme de plusieurs hélices alpha, ou comme enroulée sur elle - β feuille (un cylindre de β). Certains de ces "pass unique" et des protéines "multipass" ont un attaché de manière covalente l' acide gras à chaîne insérée dans le cytosolique lipide monocouche . D'autres protéines membranaires sont exposées à un seul côté de la membrane. Certaines d' entre elles sont ancrées à la surface cytosolique par une amphipathique hélice α qui se répartit dans la monocouche cytosolique de la bicouche lipidique à travers la face hydrophobe de l'hélice. Les autres sont attachés à la bi - couche uniquement par une chaîne soit une chaîne lipidique attachée de façon covalente un acide gras ou d' un groupe dans la monocouche cytosolique prényle ou par l' intermédiaire d' un oligosaccharide de liaison à la phosphatidylinositol dans la monocouche noncytosolic. Enfin, de nombreuses protéines sont fixées à la membrane uniquement par des interactions non covalentes avec d'autres protéines membranaires. La manière dont la structure (5) est formée est illustrée sur la figure 18.10. Les détails de la façon dont les protéines membrane deviennent associées à la bicouche lipidique sont discutés dans le chapitre 12.
La séquence d'arrêt de transfert est transférée dans la bicouche par le mécanisme d'ouverture de porte latérale, et il y reste tant que segment transmembranaire α-hélicoïdale unique, à l'extrémité N-terminale de la protéine sur la face luminale de la membrane et l'extrémité C- terminale du côté cytosolique.
Comment une protéine transmembranaire à passage unique avec une séquence signal ER clivée est intégrée dans la membrane du RE. Dans cette protéine hypothétique du processus de translocation co-traductionnelle est déclenchée par une séquence signal ER N-terminale (rouge) qui fonctionne
Dans les deux autres cas, la séquence signal est interne plutôt qu'à l'extrémité N-terminale de la protéine .Comme l’extrémité N-terminale ER séquences de signal, la séquence signal interne est reconnue par une SRP, qui porte le ribosome rendant la protéine à l'ER membrane et sert de signal de début de transfert qui initie la translocation de la protéine. Après la libération de la translocation, la séquence de démarrage transfert interne reste dans la bicouche lipidique comme une seule membrane couvrant α hélice.
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La
figure 3 A et B Intégration d'une protéine
de
membrane en un seul passage avec une
séquence
de signal interne dans la membrane
du RE
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Internes des séquences de démarrage de transfert, peuvent se lier à la translocation de l’appareil dans l’une de deux orientations, et l'orientation de la séquence de début de transfert est insérée, à son tour, détermine quelle protéine segment (le précédent ou le suivant de la séquence de démarrage de transfert) est déplacé à travers la membrane dans la lumière du RE. Dans un cas, la protéine membranaire résultante a son extrémité C-terminale du côté luminal (figure 3A), tandis que dans l'autre; elle a son extrémité N-terminale sur la face luminale (figure 3B).
La figure 12-48 Intégration d'une protéine de membrane en un seul passage avec une séquence de signal interne dans la membrane du RE
Dans ces protéines hypothétiques, une interne séquence signal ER qui fonctionne comme un signal de début de transfert se lie à la translocateur d'une manière telle que son extrémité chargée de façon plus positive reste dans le cytosol. (A) S'il y a plus chargés positivement les acides aminés précédant immédiatement le noyau hydrophobe de la séquence de démarrage de transfert qu'il n'y suit, la séquence de démarrage de transfert est inséré dans la translocation dans le sens indiqué ici. La partie de la protéine C-terminale de la séquence de démarrage de transfert sera donc passé à travers la membrane. (B) S'il y a plus chargés positivement acides aminés immédiatement après le noyau hydrophobe de la séquence de démarrage de transfert qu'il n'y précède, la séquence de démarrage de transfert est inséré dans la translocation dans le sens indiqué ici. La partie de la protéine N-terminale de la séquence de démarrage de transfert sera donc passé à travers la membrane. Étant donné que la translocation ne peut pas commencer avant que la séquence de démarrage de transfert apparaît en dehors du ribosome , la translocation de la partie N-terminale de la protéine représentée dans (B) peut se produire seulement après que cette partie a été entièrement synthétisé.
Notez qu'il existe deux façons d'insérer un passage unique membrane -spanning protéine dont la N-terminale est situé dans la lumière du RE : celle représentée sur la Figure 2 et que représentés en (B) ici.
L'orientation de la séquence de démarrage de transfert dépend de la répartition des acides aminés à proximité de charge, tel que décrit dans la légende de la figure.
Intégration d'une protéine de membrane en un seul passage avec une séquence de signal interne dans la membrane du RE. Dans ces protéines hypothétiques, une séquence signal ER interne qui fonctionne comme un signal de début de transfert se lie au translocateur