Kas yra signalo atpažinimo dalelė (SRP) — funkcija, struktūra, reikšmė
Signalo atpažinimo dalelė (SRP) yra specializuotas ribonukleoproteinas, randamas citoplazmoje. Tai ribonukleoproteinas — baltymų ir RNR kompleksas, kuris atpažįsta ląstelėje sintezuojamų baltymų signalinius peptidus ir nukreipia juos į membranas ar organelius. Pagrindinė SRP funkcija yra užtikrinti, kad sekretuojami ir membraniniai baltymai patektų į tinkamą membraną per translokatą (transmembraninę porą) dar vykstant baltymo sintezei.
Kaip veikia SRP (mechanizmas)
SRP prisijungia prie naujai susidarančios polipeptidinės grandinės, kai ribosoma išspaudžia signalinį peptidą iš sintezės angos. SRP-ribosomos kompleksas tada sustabdo arba sulėtina baltymų sintezę ir nukreipiamas prie ląstelės membranos SRP receptoriaus. SRP ir jo receptorius bendradarbiaudami, dažnai per GTP hidrolizę, perduoda ribosomą prie membraninio translokato (pvz., eukariotų Sec61 arba prokariotų SecYEG), prie kurio prisijungusi ribosoma atnaujina sintezę ir baltymas įterpiamas arba išsiunčiamas per porą.
SRP taikiniai ląstelėse
SRP nukreipia skirtingus taikinius priklausomai nuo organizmo tipo: eukariotuose pagrindinis taikinys yra endoplazminio tinklo (ER) membrana, o prokariotams — plazminė membrana. Taip SRP kontroliuoja baltymų dydį, topologiją ir jų patekimą į membranines arba sekretuojamas erdves.
Struktūra ir komponentai
- SRP visada susideda iš SRP RNR (pvz., eukariotų 7SL RNR) ir kelių SRP baltymų; baltymų skaičius ir RNR ilgis skiriasi tarp bakterijų, archejų ir eukariotų.
- Tipiškai SRP turi GTPazę (Ffh arba SRP54), kuri atpažįsta signalinį peptidą ir sąveikauja su SRP receptoriaus GTPaze (pvz., FtsY bakterijose arba SRα/SRβ eukariotose).
- Perdavus ribosomą translokatui, SRP atsijungia ir gali dalyvauti dar viename taikinių nustatymo cikle.
Reikšmė ir evoliucinė išsaugojimo svarba
SRP yra visuotinai išsaugotas — jis toks svarbus, kad jam aptikti yra dauguma gyvų organizmų. Tačiau faktinė SRP sudėtis labai skiriasi: bakterijų SRP paprastai paprastesnis (viena RNR + vienas pagrindinis baltymas Ffh), o eukariotų SRP yra didesnis ir kompleksiškesnis. Kai kurios organisme vystomos alternatyvios ar papildomos kelionės (pvz., post‑translacinės translokacijos keliu per SecA/SecB bakterijose), tačiau SRP išlieka pagrindiniu co‑translacijiniu keliu baltymų nukreipimui į membranas.
Tyrimai ir medicininė reikšmė
Moksliniai tyrimai, ypač struktūrinės biologijos metodais (pvz., cryo‑EM), atskleidė detalesnę SRP ir ribosomos sąveikos struktūrą bei mechanizmą. Klinikinėje praktikoje autoantikūnai prieš SRP yra susiję su tam tikromis raumenų ligomis (pvz., anti‑SRP susijusi nekrotizuojanti miopatija), todėl SRP tyrimai turi ir medicininį aspektą.
Apibendrinant: SRP yra universalus ir gyvybiškai svarbus mechanizmas, leidžiantis ląstelei koordinuoti baltymų sintezę su jų tinkamu pristatymu į eukariotų endoplazminį tinklą arba prokariotų plazminę membraną, jungdamas sintezuojamą baltymą prie membraninės poros, per kurią baltymas patenka į savo reikiamą vietą.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra signalo atpažinimo dalelė (SRP)?
A: Signalo atpažinimo dalelė (SRP) yra citoplazmoje esantis ribonukleoproteinas, kuris atpažįsta ir nukreipia specifinius baltymus į eukariotų endoplazminį tinklą ir prokariotų plazminę membraną.
Klausimas: Kas atsitinka, kai SRP ir ribosomos kompleksas prisijungia prie ląstelės membranos receptoriaus?
A: Kai SRP-ribosomos kompleksas prisijungia prie ląstelės membranos receptoriaus, SRP paleidžia ribosomą ir pasišalina.
K: Ką daro ribosoma, kai SRP ją paleidžia?
A.: Ribosoma atnaujina baltymų sintezę, bet dabar baltymai juda per SRP ir receptoriaus transmembraninę porą.
K: Kokia SRP funkcija ląstelėje?
A: SRP nukreipia baltymų judėjimą ląstelėje, susijungdamas su transmembranine pora ir leisdamas baltymui pereiti per membraną į reikiamą vietą.
K: Koks SRP taikinys eukariotuose?
A: Eukariotuose SRP taikinys yra endoplazminio tinklo (ER) membrana.
K: Ar SRP yra visose gyvose būtybėse?
A: Taip, SRP yra "visuotinai išsaugotas", t. y. jis toks svarbus, kad visos gyvosios būtybės turi jį savo ląstelėse.
K.: Ar SRP sudėtis labai skiriasi įvairiuose organizmuose?
A.: Taip, nepaisant to, kad SRP yra visuotinai išlikęs, faktinė SRP sudėtis įvairiuose organizmuose labai skiriasi.
