Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe scheiden prokaryotische cellen eiwitten uit?

Prokaryotische cellen scheiden eiwitten uit met behulp van een complex proces dat verschillende stappen met zich meebrengt:

1. Eiwitsynthese:

* De genetische code voor het eiwit wordt getranscribeerd in mRNA.

* Ribosomen vertalen het mRNA in een polypeptideketen.

2. Targeting to the Secretion Pathway:

* De meeste uitgescheiden eiwitten hebben een signaalsequentie , een kort stuk aminozuren aan hun N-terminus.

* Deze signaalsequentie werkt als een "postcode", waardoor het polypeptide naar de sec transloCon wordt gericht , een eiwitkanaal ingebed in het celmembraan.

3. Translocatie over het membraan:

* De SEC translocon trekt de polypeptideketen door het membraan en ontvouwt het zoals het gaat.

* chaperone -eiwitten Help bij het proces, waardoor het polypeptide niet misdoet.

4. Vouwen en aanpassing:

* Eenmaal buiten de cel vouwt het polypeptide in zijn natieve driedimensionale structuur.

* Dit kan verdere modificatie met zich meebrengen, zoals glycosylatie of fosforylering.

5. Secretiemechanismen:

* Er zijn twee belangrijke secretiemechanismen:

* SEC-afhankelijke route: Dit is de meest voorkomende route, met behulp van de SEC translocon- en chaperone -eiwitten.

* Tat -pad: Deze route transporteert gevouwen eiwitten over het membraan en vereist een specifieke signaalsequentie.

6. Targeting op specifieke locaties:

* Sommige uitgescheiden eiwitten worden verder gericht op specifieke locaties, zoals de celwand, periplasma of de extracellulaire omgeving.

Belangrijke spelers in secretie:

* Seca: Een eiwit dat bindt aan de signaalsequentie en het polypeptide door de SEC translocon drijft.

* Secb: Een chaperone -eiwit dat voortijdig vouwen van het polypeptide voorkomt.

* Secy, Sece, Secg: Deze eiwitten vormen het SEC translocon -kanaal.

* Signaal peptidase: Een enzym dat de signaalsequentie van het volwassen eiwit splitst.

* chaperones: Eiwitten die helpen bij het vouwen van eiwitten en aggregatie voorkomen.

Voorbeeld:

* Bacteriële toxines: Veel bacteriële toxines zijn uitgescheiden eiwitten die ziekten veroorzaken.

* enzymen: Sommige bacteriën scheiden enzymen af die hen helpen voedsel af te breken of gastheercellen binnen te vallen.

* Celwandcomponenten: Bacteriën scheiden eiwitten af die hun celwand bouwen.

Verschillen van eukaryoten:

* Prokaryotische cellen missen het complexe Golgi -apparaat dat wordt gevonden in eukaryoten.

* Eiwitsecretie in prokaryoten is typisch eenvoudiger en efficiënter.

Dit vereenvoudigde overzicht benadrukt de belangrijkste stappen in prokaryotische eiwitsecretie. Het proces is complex en gereguleerd door verschillende factoren, waaronder het specifieke eiwit dat wordt uitgescheiden, omgevingscondities en cellulaire signalen.