Bitopový protein - Bitopic protein

Schematické znázornění transmembránových proteinů: 1. protein s jednou transmembránovou α-šroubovicí (tj. bitopický membránový protein) 2. polytopický transmembránový α-helikální protein 3. polytopický transmembránový β-listový protein
Membrána je znázorněna ve světle hnědé barvě.

Bitopové proteiny (také známý jako jednoprůchodový nebo single-spanning bílkoviny) jsou transmembránové proteiny které pokrývají lipidová dvojvrstva Pouze jednou.[1] Tyto proteiny mohou tvořit až 50% všech transmembránové proteiny, v závislosti na organismu, a významně přispívají k síť interakcí mezi různými proteiny v buňkách, včetně interakcí přes membránu šroubovice.[2] Obvykle obsahují jeden nebo několik ve vodě rozpustných domén umístěné na různých stranách biologické membrány, například v jednoprůchodovém režimu transmembránové receptory. Některé z nich jsou malé a slouží jako regulační nebo strukturně stabilizující podjednotky ve velkých multibuněčných transmembránových komplexech, jako jsou fotosystémy nebo dýchací řetězec.

Klasifikace založená na topologii

Bitopové proteiny jsou rozděleny do 4 typů, v závislosti na jejich transmembránová topologie a umístění transmembránové šroubovice v aminokyselinové sekvenci proteinu. Podle Uniprot:[3]

  • Typ I je bitopický protein se svým N-koncem na extracelulární straně membrány a odstraněný signální peptid;
  • Typ II je bitopický protein se svým N-koncem na cytoplazmatické straně membrány a transmembránovou šroubovicí umístěnou blízko N-konce, kde funguje jako kotva;
  • Typ III je bitopický protein se svým N-koncem na extracelulární straně membrány a ne signální peptid;
  • Typ IV je bitopický protein se svým N-koncem na cytoplazmatické straně membrány a transmembránovou spirálou umístěnou blízko C-konce, kde funguje jako kotva.

Proto jsou proteiny typu I ukotveny k lipidové membráně pomocí stop-transfer kotevní sekvence a mají své N-koncové domény cílené do lumenu ER během syntézy (a do extracelulárního prostoru, pokud jsou umístěny zralé formy plasmalemma ). Typ II a III jsou ukotveny sekvenci signál-kotva, přičemž typ II je zaměřen na lumen ER s jeho C-koncovou doménou, zatímco typ III má své N-koncové domény cílené na lumen ER. Typ IV se dělí na IV-A s N-koncovými doménami cílenými na cytosol a IV-B s N-koncovými doménami cílenými na lumen.[4] Důsledky pro rozdělení u těchto čtyř typů se projevují zejména v době translokace a translace vázané na ER, kdy musí protein procházet membránou ER ve směru závislém na typu.

Databáze

Reference

  1. ^ Membránová strukturní biologie: s biochemickými a biofyzikálními základy, podle Mary Luckey, 2014, Cambridge University Press, strana 91.
  2. ^ Zviling, Moti; Kochva, Uzi; Arkin, Isaiah T. (2007). „Jak důležité jsou transmembránové šroubovice proteinů bitopické membrány?“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - biomembrány. 1768 (3): 387–392. doi:10.1016 / j.bbamem.2006.11.019. PMID  17258687.
  3. ^ Definice topologie v Uniprotu, viz [1],[2]
  4. ^ Harvey Lodish atd .; Molekulární buněčná biologie, Šesté vydání, str. 546