蛋白质翻译和加工转运的游离核糖体途径(二) |
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线粒体蛋白加工转运缺陷也会导致多种疾病。例如MIA途径缺陷可以导致呼吸链复合物I的一个辅助亚基NDUFB10无法加工成熟而被降解,从而诱发致命性婴儿乳酸性酸中毒和心肌病。 线粒体蛋白定位缺陷与疾病。Am J Hum Genet. 2019 May 2; 104(5): 784–801. 游离核糖体途径的另一个细胞器是过氧化物酶体,类似于溶酶体的单层膜细胞器,几乎存在于所有真核细胞中。过氧化物酶体中含有多种参与氧化代谢,特别是脂类氧化代谢的酶,如极长链脂肪酸的β-氧化、脂肪酸的α-氧化,以及胆固醇、胆汁酸和醚脂的合成等。 大多数过氧化物酶体膜蛋白(PMP)在ER中合成并通过ER转运。而可溶性过氧化物酶体蛋白是在游离核糖体合成,其靶向定位则需要过氧化物酶体靶向序列(peroxisome targeting sequences,PTS)。 PTS可被胞浆中的动态PTS受体识别。PTS受体将货物运送到过氧化物酶体膜,并参与构成转运通道。货物蛋白被释放到过氧化物酶体中后,PTS受体被单泛素化,从而回到细胞质中,构成一个循环。 酿酒酵母中的PTS1-受体循环。Biochim Biophys Acta. 2016 May;1863(5):838- PTS有两种,大多数过氧化物酶体基质蛋白都带有PTS1。它位于羧基末端,由三肽“ SKL”或其变异体以及上游的九个保守性较低的氨基酸组成。Pex5p是PTS1的受体,可以通过其羧基末端含有四肽重复序列(TPR)的结构域识别PTS1序列。 PTS2是位于相应基质蛋白氨基末端的九肽,其受体为Pex7p,通过其色氨酸-天冬氨酸(WD)重复序列与含有PTS2的货物蛋白结合。Pex7p参与的易位过程需要其他蛋白质辅助,称为PTS2-共受体,如酿酒酵母中的Pex18p和Pex21p等。 过氧化物酶体蛋白的易位过程有一点比较特殊,就是允许折叠蛋白甚至寡聚蛋白通过。所以一些不含PTS的蛋白可以与Pex5p的N末端部分结合(如脂酰辅酶A氧化酶Fox1p),或者与含有PTS的蛋白质结合(如烟酰胺酶Pnc1p)而得到转运。 参考文献: 1. Thomas D. Fox. Mitochondrial Protein Synthesis, Import, and Assembly. Genetics. 2012 Dec; 192(4): 1203–1234. 2. Chen Lesnik, et al. Localized translation near the mitochondrial outer membrane: An update. RNA Biol. 2015 Aug; 12(8): 801–809. 3. Anaïs Bellon, et al. miR-182 Regulates Slit2-Mediated Axon Guidance by Modulating the Local Translation of a Specific mRNA. Cell Rep. 2017 Jan 31; 18(5): 1171–1186. 4. Shunnichi Kashida, et al. Nanoparticle-based local translation reveals mRNA as a translation-coupled scaffold with anchoring function. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Jul 2; 116(27): 13346–13351. 5. Emmanuelle Nicolas, et al. Disease-Associated Genetic Variation in Human Mitochondrial Protein Import. Am J Hum Genet. 2019 May 2; 104(5): 784–801. 6. Platta HW, et al. Regulation of peroxisomal matrix protein import by ubiquitination. Biochim Biophys Acta. 2016 May;1863(5):838-49. 7. Vera Hagmann, et al. Chemically monoubiquitinated PEX5 binds to the components of the peroxisomal docking and export machinery. Sci Rep. 2018; 8: 16014. 8. Sven Thoms. Import of proteins into peroxisomes: piggybacking to a new home away from home. Open Biol. 2015 Nov; 5(11): 150148.返回搜狐,查看更多 |
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