Das Signalerkennungspartikel ( SRP ) ist ein häufig vorkommendes, cytosolische, universell konserviertes Ribonukleoprotein ( Protein - RNA- Komplex), das spezifische Proteine erkennt und zum endoplasmatischen Retikulum in Eukaryoten und zur Plasmamembran in Prokaryoten dirigiert . [ 1 ]
Geschichte
Die Funktion des SRP wurde durch die Untersuchung prozessierter und unprozessierter sekretorischer Proteine, insbesondere von Immunglobulin-Leichtketten [2] und bovinem Präprolaktin, entdeckt . Neu synthetisierte Proteine in Eukaryoten tragen N-terminale hydrophobe Signalsequenzen , die beim Austritt aus dem Ribosom vom SRP gebunden werden . [ 3 ] [ 4 ]
Mechanismus
In Eukaryoten bindet SRP an die Signalsequenz eines neu synthetisierten Peptids, sobald dieses das Ribosom verlässt . [ 1 ] Diese Bindung führt zu einer Verlangsamung der Proteinbiosynthese, dem sogenannten Elongationsstopp – einer konservierten Funktion von SRP, die die Kopplung von Translation und Translokation ermöglicht . [ 5 ] Anschließend transportiert SRP den gesamten Komplex ( Ribosom-Nascent-Chain-Komplex ) zum Proteintransportkanal, dem sogenannten Translokon , in der Membran des endoplasmatischen Retikulums (ER). Dies geschieht durch die Interaktion und das Andocken von SRP an seinen spezifischen SRP-Rezeptor [ 6 ] , der sich in unmittelbarer Nähe des Translokons befindet.
In Eukaryoten befinden sich zwischen SRP und seinem Rezeptor drei Domänen, die für die Bindung und Hydrolyse von Guanosintriphosphat (GTP) verantwortlich sind. Diese Domänen sind in zwei verwandten Untereinheiten des SRP-Rezeptors (SRα und SRβ) [ 7 ] sowie im SRP-Protein SRP54 (bei Bakterien als Ffh bekannt) [ 8 ] lokalisiert. Die koordinierte Bindung von GTP durch SRP und den SRP-Rezeptor ist eine Voraussetzung für das erfolgreiche Targeting von SRP zum SRP-Rezeptor [ 9 , 10 ] .
Nach dem Andocken wird die entstehende Peptidkette in den Translokonkanal eingefügt und gelangt so in das ER. Die Proteinsynthese wird fortgesetzt, sobald SRP vom Ribosom freigesetzt wird. [ 11 ] [ 12 ] Der SRP-SRP-Rezeptor-Komplex dissoziiert durch GTP-Hydrolyse, und der Zyklus der SRP-vermittelten Proteintranslokation setzt sich fort. [ 13 ]
Im endoplasmatischen Retikulum (ER) wird die Signalsequenz durch die Signalpeptidase vom Kernprotein abgespalten . Signalsequenzen sind daher kein Bestandteil reifer Proteine.
Zusammensetzung und Entwicklung
Obwohl die SRP-Funktion in allen Organismen analog ist, variiert ihre Zusammensetzung stark. Der SRP54 -SRP-RNA- Kern mit GTPase- Aktivität ist in allen zellulären Lebensformen vorhanden, einige Untereinheiten -Polypeptide sind jedoch spezifisch für Eukaryoten.
SRP-Untereinheiten in drei Lebensbereichen | Eukaryoten | Archaeen | Bakterien |
|---|
| SRP9 SRP14 | NEIN | NEIN |
| SRP19 | Ja | NEIN |
| SRP54 | Ja | Ffh |
| SRP68 SRP72 | NEIN | NEIN |
| 7SL-RNA | Ja | 6SL /4,5SL RNA |
Kristallographische Strukturen repräsentativer SRPs
Autoantikörper und Krankheit
Antikörper gegen Signalerkennungspartikel (Anti-SRP) sind zwar hauptsächlich mit Polymyositis assoziiert, jedoch nicht sehr spezifisch für diese Erkrankung . [ 16 ] Bei Patienten mit Polymyositis geht das Vorhandensein von Anti-SRP-Antikörpern mit einer ausgeprägteren Muskelschwäche und -atrophie einher. [ 16 ]
Siehe auch
Referenzen
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Weiterführende Literatur
Externe Links
SRP19-7S.S SRP-RNA-Komplex aus M. jannaschii [ 14 ]
S-Domäne des menschlichen SRP [ 15 ]
