Комплекс ТРАПП

TRAPP (TRAnsport Protein Particle) — белок, участвующий в транспорте частиц между органеллами .

Сворачивание белка и эндоплазматическая сеть (ЭР)

Белки , которые предназначены для плазматической мембраны или экспортируются во внеклеточную среду в эукариотических клетках, транслируются на рибосомах , расположенных на шероховатой эндоплазматической сети (RER). Большинство белков котрансляционно транспортируются в ЭР (т.е. пока рибосома транслирует код мРНК в полипептид , полипептид одновременно вставляется через транслоконовую пору в ЭР). ЭР обеспечивает среду, которая помогает возникающим полипептидам сворачиваться и становиться функциональными или частично функциональными белками. ЭР обеспечивает окислительную среду (для образования дисульфидных связей) и необходимые шапероны (агенты, способствующие сворачиванию, которые не являются частью конечного белка). Многочисленные экспортируемые белки образуют дисульфидные связи — ковалентные связи , которые стабилизируют структуру белка в суровых внеклеточных условиях. Классическим примером являются дисульфидно-связанные полипептиды тяжелой и легкой цепей антител, секретируемые В-клетками системы иммунной .

Другим ключевым событием, которое происходит в ЭР, является N-связанное гликозилирование . В этом процессе полипептиды, имеющие уникальный участок из трех аминокислот (аспарагин-X-серин/треонин, где X представляет собой любую аминокислоту, кроме пролина ), модифицируются сложным сахарным фрагментом амидной группы аспарагина. Другие типы гликозилирования включают S-связанное (через остатки цистеина), C-связанное (через триптофан) и O-связанное (через серин или треонин). Безусловно, N-связанное гликозилирование является наиболее распространенной посттрансляционной модификацией, обнаруженной в эукариотических клетках.

Экспорт белка из оболочки ЭР и КС II.

Считается, что после того, как белки свернулись и готовы к транспортировке из ЭР, они собираются в определенном месте внутри ЭР, называемом «местами выхода из ЭР». Эти сайты могут быть временными, но, скорее всего, расположены в ЭР, где ЭР находится рядом со следующим транспортным отсеком, везикулярно-трубчатым кластером (ВТК) (также называемым промежуточным компартментом ЭР-Гольджи (ERGIC)). Детали того, как белки концентрируются или локализуются в месте выхода, неясны, но фактический процесс отпочкования пузырька , содержащего эти белки, начинается с белка под названием Sec12. Этот белок рекрутирует небольшую ГТФазу под названием Sar1 . Sar1 можно рассматривать как переключатель, который активен, когда связан с GTP , и неактивен, когда он гидролизует GTP до GDP . Это, в свою очередь, приводит к рекрутированию белкового комплекса Sec23/Sec24 и комплекса Sec13/Sec31 (также известного как оболочка COPII ). Белковые комплексы образуют сетку в месте выхода ЭР и за счет механической кривизны образуют небольшую «каплю», которая отделяется от ЭР с белками внутри. Сетка отделяется от отпочковавшегося пузырька, когда Sar1 гидролизует GTP до GDP. Эта активность Sar1 усиливается Sec23/24.

Транспорт и привязка везикул

Как только везикулы отделяются от ЭР, они транспортируются пассивно (путем диффузии ) или активно (с помощью внутриклеточных моторов, которые работают по цитоскелетным путям). Вид транспорта, похоже, зависит от расстояния. Короткие расстояния могут иметь тенденцию к пассивному транспорту, тогда как более длинные расстояния имеют тенденцию к активному транспорту . Как только эти везикулы достигают места назначения, их необходимо сначала физически связать со своим акцепторным отсеком (иначе они могут уплыть). Этот процесс облегчается « привязями ». Привязи бывают двух «разновидностей»: длинные белки с доменами, называемыми « спирализованными », или комплексы многих субъединиц, которые по большей части имеют глобулярную форму . Привязью, которая привязывает пузырьки, полученные из ER, к VTC (или аппарату Гольджи в случае низших эукариот), следующему отделу пути транспорта, является транспортная белковая частица (TRAPP).

TRAPP как привязь

TRAPP также выпускается в двух вариантах: TRAPP I и II. TRAPP I представляет собой мультисубъединичный комплекс, состоящий из семи субъединиц (Bet5, Bet3, Trs20, Trs23, Trs31, Trs33, Trs85). TRAPPII имеет три дополнительных субъединицы (Trs65, Trs120 и Trs130) и действует как связующее звено на последних стадиях пути транспорта. TRAPP I связывает эти везикулы, происходящие из ER, и приближает везикулу к акцепторной мембране. Такое близкое расположение двух мембран обеспечивает взаимодействие между SNARE (растворимым рецептором белка прикрепления NSF (N-этилмалеимид-чувствительный фактор)) в обоих отсеках. Взаимодействующие SNARE затем сближают мембраны и обеспечивают слияние.

Недавний отчет ^[1] показали, что начальное взаимодействие между TRAPP и везикулой, происходящей из ER, опосредовано взаимодействием между субъединицей Bet3 TRAPP и субъединицей оболочки COPII, Sec23. Традиционный взгляд на привязывание/слияние предполагает, что оболочка везикулы сбрасывается до привязывания и слияния, но в этом отчете приводятся доводы в пользу модели, в которой начальный этап привязывания происходит на покрытой или частично покрытой везикуле. Комплекс TRAPPI за вычетом субъединицы Trs85 недавно был кристаллизован в виде двух субкомплексов, которые затем были смоделированы на основе данных ЭМ-травления, чтобы выявить возможную кристаллическую структуру всего комплекса. Предполагаемый сайт связывания ypt/rab был указан на кристаллической структуре, включающей субъединицы Trs23 и Bet5. Между прочим, все 5 основных малых субъединиц (Trs31, Trs20, Bet3, Bet5 и Trs23) необходимы для восстановления эффективной обменной активности ypt1 in vitro. Следовательно, еще неизвестно, ограничен ли интерфейс между ypt1 и TRAPPI только Trs23 и Bet5 и как др. субъединицы влияют на обменную активность.

Клиническое значение

Мутации в системе TRAPP связаны с неврологическими нарушениями. ^[2]

Дальнейшее чтение

Ссылки

^ Цай и др. ,
^ Ван Берген, Нью-Джерси, Го Й, Аль-Дери Н, Липатова З, Станга Д, Чжао С, Муртазина Р, Гюрковска В, Пехливан Д, Митани Т, Гездиричи А, Энтони Дж, Коллинз Ф, Уиллис МДжХ, Кобан Акдемир Ж, Лю П., Пунета Дж., Хантер Дж.В., Джангиани С.Н., Фатих Дж.М., Розенфельд Дж.А., Поузи Дж.Э., Гиббс Р.А., Карача Е., Мэсси С., Ранасингхе Т.Г., Слейман П., Троедсон С., Лупски Дж.Р., Захер М., Сегев Н., Хаконарсон Х. , Christodoulou J (2019)Дефицит везикулярного транспорта, опосредованный TRAPPC4, связан с тяжелой синдромальной умственной отсталостью. Мозг

[1] Цай и др. ,

[VanBergen2019-2] Ван Берген, Нью-Джерси, Го Й, Аль-Дери Н, Липатова З, Станга Д, Чжао С, Муртазина Р, Гюрковска В, Пехливан Д, Митани Т, Гездиричи А, Энтони Дж, Коллинз Ф, Уиллис МДжХ, Кобан Акдемир Ж, Лю П., Пунета Дж., Хантер Дж.В., Джангиани С.Н., Фатих Дж.М., Розенфельд Дж.А., Поузи Дж.Э., Гиббс Р.А., Карача Е., Мэсси С., Ранасингхе Т.Г., Слейман П., Троедсон С., Лупски Дж.Р., Захер М., Сегев Н., Хаконарсон Х. , Christodoulou J (2019)Дефицит везикулярного транспорта, опосредованный TRAPPC4, связан с тяжелой синдромальной умственной отсталостью. Мозг

[1]

[2]