КОПИРОВАТЬ
COPI — коатомер , белковый комплекс. [1] который покрывает везикулы, транспортирующие белки из цис- конца комплекса Гольджи обратно в шероховатый эндоплазматический ретикулум (ЭР), где они первоначально синтезировались , и между компартментами Гольджи. Этот вид транспорта [ нужны разъяснения ] является ретроградным транспортом , в отличие от антероградного транспорта, связанного с белком COPII . Название «COPI» относится к специфическому комплексу белков оболочки, который инициирует процесс отпочкования на цис -мембране Гольджи. Оболочка состоит из крупных белковых субкомплексов, которые состоят из семи различных белковых субъединиц, а именно α, β, β', γ, δ , ε и ζ .
| КОПИРОВАТЬ | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | CHILDREN_C | ||
| Пфам | PF06957 | ||
| ИнтерПро | ИПР010714 | ||
| |||
Белки оболочки
[ редактировать ]Белок оболочки, или COPI, представляет собой белок, зависимый от фактора рибозилирования ADP (ARF), участвующий в мембранном транспорте. [2] COPI был впервые идентифицирован при ретроградном движении от цис -Гольджи к шероховатой эндоплазматической сети (ER). [3] [4] и является наиболее широко изученным из ARF-зависимых адаптеров. COPI состоит из семи субъединиц, составляющих гетерогептамерный белковый комплекс.
Основная функция адаптеров — отбор белков-грузов для их включения в возникающие носители. Груз, содержащий сортировочные мотивы KKXX и KXKXX, взаимодействует с COPI с образованием носителей, которые транспортируются из цис-Гольджи в ER. [5] [6] [7] [8] [9] Современные взгляды позволяют предположить, что АРФ также участвуют в отборе грузов для включения в состав перевозчиков.
Процесс почкования
[ редактировать ]Фактор рибозилирования АДФ (ARF) представляет собой ГТФазу, участвующую в мембранном транспорте. Существует 6 ARF млекопитающих, которые регулируются более чем 30 факторами обмена гуаниновых нуклеотидов (GEF) и белками, активирующими ГТФазу (GAP). ARF посттрансляционно модифицируется на N-конце путем добавления миристата жирной кислоты .
Циклы ARF между конформациями, связанными с GTP и GDP. В GTP-связанной форме конформация ARF изменяется так, что миристат и гидрофобный N-конец становятся более открытыми и связываются с мембраной. Взаимное преобразование между государствами, связанными с GTP и ВВП, опосредуется ARF GEF и ARF GAP . На мембране ARF-GTP гидролизуется до ARF-GDP с помощью ARF GAP. Попав в конформацию, связанную с GDP, ARF превращается в менее гидрофобную конформацию и диссоциирует от мембраны. Растворимый ARF-ВВП конвертируется обратно в ARF-GTP ГЭФ.
- Люминальные белки: Белки, обнаруженные в просвете комплекса Гольджи, которые необходимо транспортировать в просвет ЭР, содержат сигнальный пептид KDEL . [10] Эта последовательность распознается мембраносвязанным рецептором KDEL. У дрожжей это ERD2P , а у млекопитающих — KDELR . Затем этот рецептор связывается с ARF-GEF, классом факторов обмена гуаниновых нуклеотидов. Этот белок, в свою очередь, связывается с ARF. Это взаимодействие заставляет АРФ обменивать свой связанный ВВП на ВТП . Как только этот обмен происходит, ARF связывается с цитозольной стороной цис-Гольджи-мембраны и встраивает миристоилированную N-концевую амфипатическую альфа-спираль в мембрану. [11]
- Мембранные белки: Трансмембранные белки, находящиеся в ЭР, содержат в своих цитозольных хвостах сигналы сортировки, которые направляют белок к выходу из Гольджи и возвращению в ЭР. Эти сигналы сортировки или мотивы обычно содержат аминокислотную последовательность KKXX или KXKXX, которая взаимодействует с субъединицами COPI α-COP и β'-COP. [10] [9] Порядок, в котором адаптерные белки связываются с грузом или адаптерные белки связываются с ARF, неясен, однако, чтобы сформировать зрелый транспортный белок оболочки, адаптер, груз и ARF должны все ассоциироваться.
Деформация мембраны и отпочкование переносчиков происходит в результате совокупности описанных выше взаимодействий. Затем носитель отпочковывается от донорской мембраны, в случае COPI этой мембраной является цис-Гольджи, и носитель перемещается в ЭР, где сливается с акцепторной мембраной и его содержимое выбрасывается.
Структура
[ редактировать ]
На поверхности везикул молекулы COPI образуют симметричные тримеры («триады»). Изогнутая триадная структура располагает молекулы Arf1 и сайты связывания груза проксимальнее мембраны. Субъединицы β'- и α-COP образуют дугу над субкомплексом γζβδ-COP, ориентируя свои N-концевые домены так, что сайты связывания карго-мотива K(X)KXX оптимально расположены напротив мембраны. Таким образом, β'- и α-COP не образуют клетку или решетку, как в COPII, и клатриновые оболочки, как предполагалось ранее; [12] вместо этого они связаны друг с другом через подкомплексы γζβδ-COP, образуя взаимосвязанную сборку . [13] Триады соединены между собой контактами переменной валентности, образуя четыре различных типа контактов. [14]
См. также
[ редактировать ]- ДЕТСКИЕ везикулы
- Клатриновые везикулы
- Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа#ER для транспорта Гольджи
- Экзомер
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Coat+Protein+Complex+I в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- ^ Серафини Т., Орси Л., Амхердт М., Бруннер М., Кан Р.А., Ротман Дж.Э. (1991). «Фактор АДФ-рибозилирования представляет собой субъединицу оболочки везикул, полученных из аппарата Гольджи, покрытых COP: новая роль GTP-связывающего белка» . Клетка . 67 (2): 239–53. дои : 10.1016/0092-8674(91)90176-Y . ПМИД 1680566 . S2CID 9766090 .
- ^ Шекман Р., Орчи Л. (1996). «Белки оболочки и отпочкование пузырьков». Наука . 271 (5255): 1526–1533. Бибкод : 1996Sci...271.1526S . дои : 10.1126/science.271.5255.1526 . ПМИД 8599108 . S2CID 30752342 .
- ^ Коссон П., Летурнер Ф. (1997). «Везикулы, покрытые коатомером (COPI): роль во внутриклеточном транспорте и сортировке белков». Curr Opin Cell Biol . 9 (4): 484–7. дои : 10.1016/S0955-0674(97)80023-3 . ПМИД 9261053 .
- ^ Летурнер Ф., Гейнор Э.К., Хеннеке С., Демольер С., Дюден Р., Эмр С.Д. и др. (1994). «Коатомер необходим для доставки белков, меченных дилизином, в эндоплазматический ретикулум». Клетка . 79 (7): 1199–207. дои : 10.1016/0092-8674(94)90011-6 . ПМИД 8001155 . S2CID 9684135 .
- ^ Зон К., Орчи Л., Раваццола М., Амхердт М., Бремсер М., Лотспейх Ф. и др. (1996). «Основной трансмембранный белок везикул, покрытых COPI, полученных из аппарата Гольджи, участвующий в связывании коатомера» . J Клеточная Биол . 135 (5): 1239–48. дои : 10.1083/jcb.135.5.1239 . ПМК 2121093 . ПМИД 8947548 .
- ^ Сённихсен Б., Уотсон Р., Клаузен Х., Мистели Т., Уоррен Г. (1996). «Сортировка по везикулам, покрытым COP I, в интерфазных и митотических условиях» . J Клеточная Биол . 134 (6): 1411–25. дои : 10.1083/jcb.134.6.1411 . ПМК 2120996 . ПМИД 8830771 .
- ^ Орчи Л., Стамнес М., Раваццола М., Амхердт М., Перрелет А., Зёлльнер Т.Х. и др. (1997). «Двунаправленный транспорт отдельными популяциями везикул, покрытых COPI» . Клетка . 90 (2): 335–49. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80341-4 . ПМИД 9244307 . S2CID 18246842 .
- ^ Jump up to: а б Ма, Вэньфу; Голдберг, Джонатан (3 апреля 2013 г.). «Правила распознавания мотивов восстановления дилизина коатомером» . Журнал ЭМБО . 32 (7): 926–937. дои : 10.1038/emboj.2013.41 . ISSN 1460-2075 . ПМЦ 3616288 . ПМИД 23481256 .
- ^ Jump up to: а б Мариано Сторнайуоло; Лавиния В. Лотти; Ника Боргезе; Мария-Розария Торриси; Джованна Моттола; Джанлука Мартире и Стефано Бонатти (март 2003 г.). «Сигналы извлечения KDEL и KKXX, добавленные к одному и тому же репортерному белку, определяют различный трафик между эндоплазматическим ретикулумом, промежуточным компартментом и комплексом Гольджи» . Молекулярная биология клетки . 14 (3): 889–902. doi : 10.1091/mbc.E02-08-0468 . ПМК 151567 . ПМИД 12631711 .
- ^ Голдберг, Дж. (16 октября 1998 г.). «Структурные основы активации ARF-GTPазы: механизмы обмена гуаниновых нуклеотидов и переключения GTP-миристоил» . Клетка . 95 (2): 237–248. дои : 10.1016/s0092-8674(00)81754-7 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 9790530 . S2CID 15759753 .
- ^ Ли, Чанук; Голдберг, Джонатан (9 июля 2010 г.). «Структура белков клетки коатомера и взаимосвязь между COPI, COPII и оболочками клатриновых везикул» . Клетка . 142 (1): 123–132. дои : 10.1016/j.cell.2010.05.030 . ISSN 1097-4172 . ПМЦ 2943847 . ПМИД 20579721 .
- ^ Додонова, С.О.; Дистелькоттер-Бахерт, П.; фон Аппен, А.; Хаген, WJH; Бек, Р.; Бек, М.; Виланд, Ф.; Бриггс, Дж. А. Г. (10 июля 2015 г.). «ВЕЗИКУЛЯРНЫЙ ТРАНСПОРТ. Строение оболочки COPI и роль белков оболочки в сборке мембранных пузырьков». Наука . 349 (6244): 195–198. дои : 10.1126/science.aab1121 . ISSN 1095-9203 . ПМИД 26160949 . S2CID 42823630 .
- ^ Фаини, Марко; Принц, Симона; Бек, Райнер; Шорб, Мартин; Ричес, Джеймс Д.; Басия, Кирстен; Брюггер, Бритта; Виланд, Феликс Т.; Бриггс, Джон А.Г. (15 июня 2012 г.). «Структуры везикул, покрытых COPI, демонстрируют альтернативные конформации и взаимодействия коатомеров» (PDF) . Наука . 336 (6087): 1451–1454. Бибкод : 2012Sci...336.1451F . дои : 10.1126/science.1221443 . ISSN 1095-9203 . ПМИД 22628556 . S2CID 45327176 .