Субклеточная компартментализация белков с помощью посттрансляционных модификаций: адресование белков в мембраны и лизосомы

После того как белки синтезированы, они должны быть правильно размещены в клетке. В конечном итоге белок может быть локализован в растворимой цитоплазме, митохондриях, лизосомах, эндоплазматическом ретикулуме или ядре: он может быть даже выделен клеткой.

Белки, которые предназначены для лизосом, эндоплазматического ретикулума или секреции, проходят в полость гранулярного эндоплазматического ретикулума в то время, когда они еще транслируются (рис. 14.29). Эти белки (включая коллаген и пептидные гормоны, обсуждавшиеся ранее) имеют сигнальную последовательность, состоящую примерно из 30 аминокислот, которая узнается сигнальным рецепторным комплексом, плавающим в цитоплазме. Когда этот комплекс (который содержит шесть различных пептидных цепей и небольшую молекулу РНК) связывается с пептидом, растущим на цитоплазматической рибосоме, трансляция останавливается. Затем этот комплекс присоединяется к якорному белку на эндоплазматическом ретикулуме, и трансляция возобновляется. Растущие полипептиды проходят через мембрану ретикулума, и, когда они оказываются внутри полости, сигнальная последовательность удаляется, а остающийся белок может быть модифицирован (Blobel, Dobberstein, 1975; Walter, Blobel, 1983; Weidmann et al., 1987). Если белок (или предшественник белка) содержит гидрофобную область, то он, возможно, станет частью эндоплазматического ретикулума, а позже клеточной мембраны. Одна из нерешенных проблем в этой области касается того, как белки локализуются в конкретных участках клеточной мембраны. Так, в плазматических мембранах клеток многих типов определенные белки находятся только на одной стороне мембраны. Мы наблюдали подобное явление при поляризации бластомеров млекопитающих перед компактизацией. Недавно полученные данные (Mostov, 1987) свидетельствуют о том, что существуют определен-