1。膜貫通タンパク質挿入 :
膜貫通タンパク質は、細胞膜全体に及ぶものであり、分子が通過するためのチャネルまたは経路を作成します。これらのタンパク質は、通常、リボソーム上の合成中に、同時翻訳挿入と呼ばれるプロセスで膜に挿入されます。これがどのように起こるかです:
- シグナルペプチド認識:タンパク質のmRNAを翻訳するリボソームは、タンパク質配列のN末端近くに特定のシグナルペプチド(通常は疎水性)を認識します。
- 信号認識粒子(SRP)との相互作用:SRPはシグナルペプチドに結合し、翻訳を止め、リボソームmRNA複合体を小胞体(ER)膜に標的とします。
-ER膜統合:SRPは、タンパク質挿入を促進するER膜のタンパク質複合体であるトランスロコンにリボソーム-MRNA複合体を供給します。
- 転座:リボソームは翻訳を再開し、新生のポリペプチド鎖が出現すると、トランスロコンを介して同時にER膜に挿入されます。
- シグナルペプチド切断:膜貫通ドメインを含むタンパク質全体が膜に挿入されると、シグナルペプチドはシグナルペプチダーゼによって切断されます。
- 膜の折りたたみとターゲティング:タンパク質は、最終目的地(たとえば、血漿膜、ミトコンドリアなど)に輸送される前に、ERでさらに折り畳みと修飾を受ける可能性があります。
2。翻訳後膜挿入 :
膜貫通ドメインで最初に合成されていない一部のタンパク質は、翻訳後に膜に埋め込まれる可能性があります。このプロセスには、膜関連を誘導する特定の膜標的配列または修正が含まれます。ここにいくつかの例があります:
- ミリストイル化:ミリストイル化は、いくつかのタンパク質のn末端近くの特定のグリシン残基に、14炭素飽和脂肪酸であるミリス酸酸の共有結合結合です。この疎水性修飾は、タンパク質を膜に固定するのに役立ちます。
- プレニル化:プレニル化には、タンパク質のC末端近くのシステイン残基へのイソプレノイド脂質(たとえば、ファルネシルまたはゲラニルゲラニル基)の付着が含まれます。プレニル化は、膜関連とターゲティングも促進します。
- パルミトイル化:ミリストイル化と同様に、パルミトイル化には、システイン残基への別の飽和脂肪酸であるパルミチン酸の付着が含まれます。膜のタンパク質の局在と安定性を調節できます。
これらは、タンパク質が細胞膜に埋め込まれる可能性のあるメカニズムのほんの一部です。特定のメカニズムは、タンパク質の構造、機能、細胞の位置によって異なります。