Di truyền phân tử

Sửa đổi chuỗi peptide để tạo ra phân tử protein có chức năng sinh học

Chuỗi peptide được giải phóng bởi ribosome không phải là phân tử protein có chức năng sinh học, cần phải qua quá trình xử lý mới mang hoạt tính sinh học. Sửa chữa chuỗi peptide bao gồm hình thành cấu trúc cao cấp, kết hợp với các tiểu đơn vị, sửa đổi giá trị chung.

phân tử protein có chức năng sinh học
phân tử protein có chức năng sinh học

1, Sửa đổi hóa học dư lượng axit amin trong chuỗi peptide

– Acetyl hóa: chủ yếu diễn ra ở amino ß của lysine α trêm đầu cuối N .
– Methyl hóa: diễn ra ở guanidino amino α, amino ß và arginine, cacboxyl α của đoạn cuối C và cacboxyl của chuỗi Side.
– Phosphoryl hóa: chủ yếu diễn ra ở hydroxyl và threonine của serine và hydroxyl của tyrosine.
– Ubiquitination: diễn ra ở amino α và amino ß.
– Chuyển nhóm amino: chủ yếu diễn ra ở amino α ở đoạn cuối N.
– Poly ADP glycosyl: chủ yếu diễn ra guanidino của arginine.
– Glycosyl hóa: Sự glycosyl hóa protein ở vị trí N là quá trình biến đổi sau dịch mã được bảo tồn ở nấm men và các eukaryote khác. Sự glycosyl hóa ở vị trí O là việc tạo liên kết cộng hóa trị giữa một monosaccharide với axit amin Ser hay Thr. Quá trình sửa đổi giá trị chung ở mỗi loài có thể sử dụng men khác nhau. Sửa đổi giá trị chung của mỗi loài đều có chức năng sinh lý quan trọng.

2, Loại bỏ Met hoặc fMet ở đầu N chuỗi peptide

Trong sinh vật nhân sơ, axit amin thứ nhất của quá trình sinh tổng hợp protein là formylmethionine, sinh vật nhân thực là methionine. Đầu N của protein trưởng thành phần lớn là methionine, cần phải loại bỏ 1 hoặc nhiều hơn số axit amin ở đầu N. Formyl trong axit amin này có thể được loại bỏ bằng men enzyme. Trong nhiều trường hợp, sau khi đầu N của chuỗi peptide di chuyển ra ngoài ribosome, lập tức tiến hành enzyme hóa. Loại bỏ methionine của đầu N cũng có thể xảy ra trong quá trình khởi đầu sinh tổng hợp, nhưng quá trình này lại bị ảnh hưởng bởi nếp gấp của chuỗi peptide

3, Loại bỏ peptide tín hiệu

Protein ngoài tác dụng di chuyển tự do trong tế bào chất ra, một phần còn tiết ra bên ngoài tế bào và định vị tại hệ thống màng. Tế bào sinh vật nhân thực khá phức tạp, protein không chỉ quyết định chủng loại của màng tế bào.
Trong protein màng tế bào của phần lớn các loại vi khuẩn, đầu N đều có peptide tín hiệu dài khoảng 15-30 axitamin. Nửa trên của peptide tín hiệu chứa nhiều arginine và lysine, có điện tích dương; nửa dưới chủ yếu là axit amin kỵ nước, có khoảng 15-20 axit amin. Đoạn axit amin này có thể hình thành cấu trúc xoắn anpha,trình tự của peptide tín hiệu khẩn cấp cũng có thể hình thành cấu trúc xoắn anpha. Hai đầu xoắn anpha hình thành cấu trúc hình kẹp dạng song song ngược chiều, có thể đi vào tầng lipid kép một cách dễ dàng. Chuỗi peptide tổng hợp có thể xuyên qua màng. Nếu là protein màng trong, sẽ có 1 hoặc nhiều đoạn kết hợp với nhau tại nội mạc. Khi phần giữa hai đầu anpha có kết cấu kẹp đến được bề mặt ngoài của nội mạc, peptidase tín hiệu nằm tại bề mặt ngoài nội mạc sẽ tách khỏi peptide tín hiệu.
Protein được tổng hợp trong tế bào sinh vật nhân thực làm thế nào để đến được các vị trí được quyết định bởi tín hiệu vận chuyển của protein. Nếu không có tín hiệu vận chuyển, protein sẽ được giữ lại tế bào. Định vị tế bào khác nhau cần tín hiệu vận chuyển khác nhau. Protein bề mặt tế bào, protein bài tiết, protein hòa tan có peptide tín hiệu giống như sinh vật nhân sơ, nằm ở đầu N, dài khoảng 15-30 axit amin, phần lớn là axit amin kỵ nước. giáp đầu N có vài arginine và lysine mang điện tích dương. Peptide tín hiệu của sinh vật nhân thực cũng có thể hình thành cấu trúc kẹp xoắn anpha. Hạt nhận biết peptide tín hiệu (SRP) có thể kết hợp với protein trên lưới nội chất thô, đưa chuỗi peptide mới tổng hợp vào lưới nội chất thô, cuối cùng bài tiết vào màng protein. Protein tổng hợp sau đó sẽ đi vào golgi và tiến hành sửa đổi tại đây, cố định tại màng hoặc hình thành các túi bài tiết bài tiết ra ngoài tế bào.

4, Gập chuỗi peptide

Gập chuỗi peptide bắt đầu khi tổng hợp chuỗi peptide chưa kết thúc. Ribosome có thể chứa chuỗi peptide dài 30-40 axit amin, ngay sau khi chuỗi peptide xuất hiện tại ribosome, quá trình gập chuỗi peptide bắt đầu. sự hình thành cấu trúc tam cấp gần như kết thúc cùng với quá trình tổng hợp chuỗi peptide, gập protein bắt đầu tại đầu N.

5, Loại bỏ đoạn peptide không cần thiết trong phân tử tiền chất

Trong phân tử tiền chất của protein, có một số không cần thiết, không tồn tại trong phân tử trưởng thành. Việc loại bỏ chuỗi peptide hoàn thành dưới tác dụng của men thủy phân protein đặc tính. Nhiều hormon peptide và tiền chất men đều phải qua quá trình này.

6, Sự hình thành liên kết disulfide

Trong phân tử mRNA không có mã cystine, có không ít phân tử protein có chứa liên kết disulfide cystine, thậm chí có nhiều liên kết. Liên kết disulfide là gen chức năng của protein, được hình thành thông qua axit sulfuric, có những liên kết được hình thành trước khi đoạn peptide bị loại bỏ.

7, Sửa đổi đầu N và đầu C của chuỗi polypeptide

Ở một số trường hợp, một đầu hoặc hai đầu polypeptide tổng hợp tiến hành sữa chữa lại axit amin. Còn phát hiện có thể di chuyển dư lượng axit amin đến đầu N của protein trưởng thành bằng tRNA hoạt hóa.
Ở sinh vật nhân thực, đầu N của phần lớn protein trong tế bào bị acetyl hóa. Acetyl hóa dưới tác dụng của acetyl biến thành chất xúc tác, men này có tính lựa chọn đối với axit amin đầu N. Đầu C của phần lớn polypeptide bị amin hoá, đặc biệt là kích thích tố polypeptide. Amin hoá có thể bảo vệ polypeptide không bị thủy phân exonuclease. Ngoài ra, đầu N còn có sự sửa đổi của Glucosamine và nhóm lipid.

Leave a Reply

Back to top button