Smistamento co-traduzionale e post-traduzionale delle proteine

Chaperon e funzioni correlate

Ruolo e tipologie di chaperon

Le chaperon svolgono diverse funzioni cruciali nel processo cellulare, tra cui:

• Assistenza nel raggiungimento della corretta conformazione
• Trasporto di proteine da citosol a altro compartimento cellulare
• Rinaturazione di proteine
• Assemblaggio/disassemblaggio di proteine oligomeriche
• Facilitazione della degradazione proteolitica di proteine instabili
• Controllo dell'attività biologica di alcune proteine

Chaperon: agiscono come monomeri o dimeri.

Chaperonine: formano strutture stabili, costituite da più unità polipeptidiche, con forma cilindrica.

Co-chaperon: si associano a chaperon e chaperonine nello svolgimento di compiti specifici (idrolisi ATP). Sono note anche come heat shock protein (HSP) indotte da stress, mentre altre sono espresse costitutivamente.

Ambiente cellulare e smistamento primario delle proteine

L'ambiente citoplasmatico è riducente (per presenza di NADH, FADH²), mentre l'ambiente extracellulare e il lume sono ossidanti (favorita la formazione di ponti disolfuro).

Lo smistamento primario delle proteine include:

• Proseguimento della sintesi su ribosomi citoplasmatici
• Attacco del ribosoma al RER e internalizzazione della sequenza polipeptidica mediata da traslocone

Eventi proteolitici e modificazioni

Gli eventi proteolitici includono l'azione della metionina amminopeptidasi, che rimuove la metionina lasciando un'estremità N-terminale libera, che viene acetilata da enzimi specifici. Inoltre, vi è la rimozione di entrambe le sequenze terminali o di alcune sequenze interne, un processo che spesso consente l'attivazione.

Le modificazioni di amminoacidi comportano la modulazione dell'attività biologica, come l'idrossilazione della prolina. Inoltre, gli ancoraggi alla membrana sono permessi grazie a un legame covalente alla struttura lipidica. Le proteine lipidiche svolgono importanti funzioni nella trasduzione del segnale, come nel caso del glicosil fosfatidil inositolo (GPI).

Signal recognition particle (SRP)

Il signal recognition particle (SRP) è un complesso di 6 catene polipeptidiche e un piccolo RNA 7SL. Riconosce una sequenza segnale costituita da 15-30 amminoacidi con un'estremità amminica e carica positiva. Blocca la traduzione che sta avvenendo nel ribosoma citoplasmatico, fino a quando questo ribosoma non si lega al RER, su cui SRP riconosce il suo traslocone Sec61.

Il complesso SRP include:

• SRP54: dotata di attività GTP-asica
• SRP9 e SRP14: interferiscono con la traduzione, bloccandola prima che la catena polipeptidica si allunghi eccessivamente
• Recettore di SRP: lega due molecole di GTP, la scissione di tre molecole di GTP è fondamentale per creare un legame stabile tra traslocone e recettore