Sự hoàn thiện và vận chuyển protein

Sự hoàn thiện vận chuyển protein Quá trình dịch mã đơn thường chưa đủ để tạo nên phân tử protein dạng hoạt động chức Trong phần này, đề cập đến biến đổi protein sau dịch mã số chế vận chuyển protein tới đích tế bào, nơi mà chúng biểu chức Sự biến đổi gập xoắn protein sau dịch mã Ngay trình tổng hợp, chuỗi polypeptit bắt đầu cuộn xoắn gập cách tự phát kết tương tác đoạn trình tự axit amin (cấu trúc bậc 1) phần khác chuỗi, từ hình thành nên phân tử protein có hình dạng đặc thù: nghĩa là, phân tử có cấu hình không gian ba chiều bậc bậc Như vậy, gen xác định cấu trúc bậc 1; cấu trúc bậc qui định hình dạng phân tử Trong nhiều trường hợp, nhóm protein gọi chaperone (hoặc chaperonin) giúp gập xoắn phân tử protein theo cách mà tế bào cần Tuy vậy, nhiều protein, chúng đạt trạng thái hoạt động chức chúng sau trải qua số bước biến đổi bổ sung gọi biến đổi protein sau dịch m: Trong trình này, axit amin định biến đổi mặt hóa học, chẳng hạn thông qua việc chúng gắn thêm gốc đường, lipit, nhóm phosphate, số gốc hóa học khác Hoặc, enzym đặc hiệu loại bỏ bớt axit amin từ đoạn dẫn đầu (đầu amino) chuỗi polypeptit Trong số trường hợp, chuỗi polypeptit enzym cắt thành hai hay nhiều phân đoạn ngắn Chẳng hạn insulin lúc ban đầu tổng hợp chuỗi polypeptit nhất; để trở thành dạng hoạt động chức năng, chuỗi polypeptit cắt bỏ đoạn giữa; hai phân đoạn lại sau gắn với cầu disufit (ưSưSư) để tạo nên phân tử protein gồm hai tiểu phần Trong trường hợp khác, hai hay nhiều chuỗi polypeptit tổng hợp riêng rẽ (do gen khác mã hóa) tổ hợp với nhau; chúng trở thành tiểu đơn vị phân tử protein có cấu trúc bậc bốn đặc thù Một ví dụ quen thuộc hemoglobin Đưa protein tới đích Một chuỗi polypeptit cuối xuất bào đưa đến hệ thống nội màng thường đoạn peptit tín hiệu, đoạn trình tự axit amin đặc thù với ER Hình minh họa trình dịch mã protein xuất bào diễn đồng thời với việc nhập vào xoang ER Trong ER sau Golgi, Protein tiếp tục biến đổi hoàn thiện Cuối nang vận chuyển vận chuyển đến màng nguyên sinh tiến hành xuất bào Các hình ảnh từ kính hiển vi điện tử chụp tế bào sinh vật nhân thật tổng hợp mạnh protein cho thấy có hai loại quần thể ribosome (và polyribosome) khác nhau: loại dạng tự loại dạng liên kết Các ribosome tự phân tán khắp phần bào tan tế bào chất chủ yếu tổng hợp protein mà sau lưu lại hoạt động phần bào tan Ngược lại, ribosome dạng liên kết thường đính kết lớp mặt hướng phần bào tan mạng lưới nội chất (ER) màng nhân Các ribosome dạng liên kết tổng hợp protein thành phần hệ thống nội màng (ví dụ màng nhân, ER, máy Golgi, lyzôsom, không bào màng nguyên sinh tế bào), protein xuất bào (ví dụ insulin) Tuy vậy, ribosome chuyển trạng thái từ dạng tự sang dạng liên kết Điều định việc ribosome tồn trạng thái tự phần bào tan hay liên kết với mạng lưới nội chất thô vào thời điểm định? Việc tổng hợp chuỗi polypeptit bắt đầu phần bào tan, ribosome tự bắt đầu dịch mã phân tử mARN đó, trình dịch mã tiếp diễn kết thúc - trừ chuỗi polypeptit kéo dài tự động “nhắc nhở” ribosome đính kết vào ER Các chuỗi polypeptit thuộc protein mà sau thành phần cấu tạo nên hệ thống nội màng xuất bào có peptit tín hiệu; tín hiệu giúp đưa protein tới ER Peptit tín hiệu thường đoạn trình tự gồm khoảng 20 axit amin sát gần đầu amino (đầu trước) chuỗi polypeptit Tín hiệu nhận biết phức hệ gồm có ARN protein có tên hạt nhận biết tín hiệu (signalưrecognition particle, hay SRP) Các hạt có chức thể tiếp hợp (adapter) giúp mang ribosome tới loại protein thụ thể đặc hiệu màng ER Thụ thể phần phức hệ chuyển vị gồm nhiều protein Sự tổng hợp chuỗi polypeptit tiếp tục diễn đó, đồng thời chuỗi polypeptit kéo dài trườn lách qua lỗ protein màng để vào khoang ER Peptit tín hiệu thường cắt bỏ sau enzym Trong trường hợp protein xuất bào, phần lại chuỗi polypeptit hoàn chỉnh phóng thích vào phần dịch có khoang ER Còn ngược lại, protein thành phần hệ thống nội màng, trì “nhúng” phần vào màng ER Các đoạn peptit tín hiệu khác dùng để vận chuyển chuỗi polypeptit tới ti thể, lạp thể, qua màng nhân vào nhân tế bào tới bào quan khác thành phần hệ thống nội màng Điểm khác biệt quan trọng trường hợp trình dịch mã diễn hoàn toàn phần bào tan trước chuỗi polypeptit nhập vào bào quan tương ứng chúng Cơ chế vận chuyển protein đến đích đa dạng, trường hợp nghiên cứu đến nay, “mã địa chỉ” hướng dẫn vị trí định vị tế bào protein nơi chúng xuất bào trình tự peptit tín hiệu đặc thù Vi khuẩn sử dụng peptit tín hiệu để xác định protein xuất bào  ... mã protein xuất bào diễn đồng thời với việc nhập vào xoang ER Trong ER sau Golgi, Protein tiếp tục biến đổi hoàn thiện Cuối nang vận chuyển vận chuyển đến màng nguyên sinh tiến hành xuất bào Các... ER Thụ thể phần phức hệ chuyển vị gồm nhiều protein Sự tổng hợp chuỗi polypeptit tiếp tục diễn đó, đồng thời chuỗi polypeptit kéo dài trườn lách qua lỗ protein màng để vào khoang ER Peptit tín... Trong trường hợp protein xuất bào, phần lại chuỗi polypeptit hoàn chỉnh phóng thích vào phần dịch có khoang ER Còn ngược lại, protein thành phần hệ thống nội màng, trì “nhúng” phần vào màng ER Các