А.Я. Мішина
Маслоі вода не змішуються. Як же білки - насичені водою гідрофільні молекули -проникають через внутрішньоклітинні ліпідні мембрани, які, по суті, єолійними бар'єрами, що ділять клітку на відсіки? Це питання спонукало біохімікаГюнтера Блобеля почати дослідження, за які в 1999 р. він був удостоєний Нобелівської премії з фізіології і медицини.
Першийкрок до розуміння того, як білки проходять через мембрани, був зроблений ним у 1971 р., коли Блобель працював у лабораторії Джоржа Палада в Рокфеллерівському університеті. Блобель ійого колега Девід Сабатіні виділили невеличкий фрагмент молекули білка - вониназвали його В«пептидний сигналВ», - який міг проникати через ліпідний шармембрани.
Занаступні три десятиліття, досліджуючи процес переносу (транслокації) білків вклітинах, Блобель розширив гіпотезу сигнального пептиду, з'ясувавши, що він служитьяк би поштовим індексом, що направляють нові білки до місць, де вони повиннізнаходитися.
Цейпроцес виявився універсальним: схожим чином він здійснюється в клітинахрослин, дріжджів і тварин, включаючи людину.
Багатотяжкі захворювання - такі, наприклад, як муковісцидоз, спадковагиперхолистеринемия (підвищений рівень холестерину в крові) - обумовленінеправильною роботою системи, керуючої переміщенням білків у клітині.Результати, отримані Блобеля, проклали шлях до розуміння того, як ціпорушення можна було б усунути, тобто лікувати відповідні захворювання.
Вклітці білкам доводиться проходити через мембрани в багатьох місцях. Білкисинтезуються на рибосоме (1), і якщо вони призначені для секреції, відразупотрапляють в ендоплазматичну мережа (ЕПР). Для цього рибосома має підійти домембрані ендоплазматичної мережі. У цьому їй допомагають короткіпослідовності амінокислот у поліпептидному ланцюзі синтезованих білків, званісигнальними пептидами. Сигнальні пептиди зв'язуються з розпізнають сигналчастками (SRP), які в свою чергу зв'язуються з SRP-рецепторами, що знаходятьсяна поверхні мембрани ЕПР. Як тільки білки проходятьчерез мембрану ЕПР, сигнальні пептиди від них відщеплюються. Самі білкиполягають у мембранні пухирці - везикули, які, пройшовши через апаратГольджі, зливаються з клітинною мембраною і вивільняють свійвміст в навколишнє середовище.
Білки,які повинні залишатися в клітинній мембрані, наприклад рецептори, що берутьбіохімічні сигнали від інших клітин, переміщаються в клітці схожим чином (2).Такі білки, звані трансмембранного, крім сигнальних пептидів маютьВ«Пептиди зупинки перенесенняВ», що виконують функцію якоря білка в мембрані. Коливезикули підходять до плазматичної мембрани і зливаються з нею, укладені вних білки стають невід'ємною частиною цієї мембрани.
Сигнальніпептиди в життєдіяльності клітини відіграють таку ж роль, як поштові індекси внашого повсякденного життя. Так, білки, призначені для роботи в клітинномуядрі (3), мають сигнальні пептиди, які дозволяють їм безпомилково знаходитиспеціалізовані структури, звані комплексами ядерної пори, ізв'язуватися з ними. Нарешті, білки, що забезпечують функціонуваннярізноманітних внутрішньоклітинних органел, таких, наприклад, як енергетичніфабрики клітини - мітохондрії (4) або лізосоми, мають сигнальні пептиди щеодного типу, також забезпечують безпомилкову доставку їх за відповіднимвнутриклеточному адресою.
Перекладз англійської
Список літератури
Дляпідготовки даної роботи були використані матеріали з сайту bio.1september.ru
