Нобелевская премия по физиологии и медицине за 1999 г.

СОДЕРЖАНИЕ: Масло и вода не смешиваются. Как же белки – насыщенные водой гидрофильные молекулы – проникают через внутриклеточные липидные мембраны, которые, по сути, являются масляными барьерами, делящими клетку на отсеки?

А.Я. Мишина

Масло и вода не смешиваются. Как же белки – насыщенные водой гидрофильные молекулы – проникают через внутриклеточные липидные мембраны, которые, по сути, являются масляными барьерами, делящими клетку на отсеки? Этот вопрос побудил биохимика Гюнтера Блобеля начать исследования, за которые в 1999 г. он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Первый шаг к пониманию того, как белки проходят через мембраны, был сделан им в 1971 г., когда Блобель работал в лаборатории Джоржа Палада в Рокфеллеровском университете. Блобель и его коллега Дэвид Сабатини выделили небольшой фрагмент молекулы белка – они назвали его «пептидный сигнал», – который мог проникать через липидный слой мембраны.

За последующие три десятилетия, исследуя процесс переноса (транслокации) белков в клетках, Блобель расширил гипотезу сигнального пептида, выяснив, что он служит как бы почтовым индексом, направляющим новые белки к местам, где они должны находиться.

Этот процесс оказался универсальным: сходным образом он осуществляется в клетках растений, дрожжей и животных, включая человека.

Многие тяжелые заболевания – такие, например, как муковисцидоз, наследственная гиперхолистеринемия (повышенный уровень холестерина в крови) – обусловлены неправильной работой системы, управляющей перемещением белков в клетке. Результаты, полученные Блобелем, проложили путь к пониманию того, как эти нарушения можно было бы устранить, т.е. лечить соответствующие заболевания.

В клетке белкам приходится проходить через мембраны во многих местах. Белки синтезируются на рибосоме (1), и если они предназначены для секреции, сразу попадают в эндоплазматическую сеть (ЭПР). Для этого рибосома должна подойти к мембране эндоплазматической сети. В этом ей помогают короткие последовательности аминокислот в полипептидной цепи синтезируемых белков, называемые сигнальными пептидами. Сигнальные пептиды связываются с распознающими сигнал частицами (SRP), которые в свою очередь связываются с SRP-рецепторами, находящимися на поверхности мембраны эндоплазматического ретикулума. Как только белки проходят через мембрану ЭПР, сигнальные пептиды от них отщепляются. Сами белки заключаются в мембранные пузырьки – везикулы, которые, пройдя через аппарат Гольджи, сливаются с клеточной плазматической мембраной и высвобождают свое содержимое в окружающую среду.

Белки, которые должны оставаться в клеточной мембране, например рецепторы, принимающие биохимические сигналы от других клеток, перемещаются в клетке сходным образом (2). Такие белки, называемые трансмембранными, помимо сигнальных пептидов имеют «пептиды остановки переноса», выполняющие функцию якоря белка в мембране. Когда везикулы подходят к плазматической мембране и сливаются с ней, заключенные в них белки становятся неотъемлемой частью этой мембраны.

Сигнальные пептиды в жизнедеятельности клетки играют такую же роль, как почтовые индексы в нашей повседневной жизни. Так, белки, предназначенные для работы в клеточном ядре (3), имеют сигнальные пептиды, которые позволяют им безошибочно находить специализированные структуры, называемые комплексами ядерной поры, и связываться с ними. Наконец, белки, обеспечивающие функционирование разнообразных внутриклеточных органелл, таких, например, как энергетические фабрики клетки – митохондрии (4) или лизосомы, имеют сигнальные пептиды еще одного типа, также обеспечивающие безошибочную доставку их по соответствующему внутриклеточному адресу.

Перевод с английского

СКАЧАТЬ ДОКУМЕНТ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Видео

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2015 г.  [ВИДЕО]

Объявление лауреатов Нобелевской премии 2016. Премию по медицине получил Ёсинори Осуми  [ВИДЕО]

Вопрос науки. Нобелевская премия по физиологии и медицине. Мозг как карта  [ВИДЕО]
Кто получил Нобелевку в 2016 году? Часть 1: Физиология и медицина  [ВИДЕО]
Борьба с паразитами. За что вручили нобелевскую премию по медицине и физиологии 2015?  [ВИДЕО]
Вопрос науки. Нобелевская премия по физиологии и медицине  [ВИДЕО]
Нобелевскую премию по медицине получит японский учёный (новости)  [ВИДЕО]
Нобелевская премия 2014 года по физиологии и медицине за открытие "gps мозга"  [ВИДЕО]
Нобелевская премия по физиологии и медицине присуждена Есинори Осуми  [ВИДЕО]
ХИМИЯ. ЗА ЧТО дали Нобелевскую премию по ХИМИЯ в 2016 году. Чуть-Чуть о Науке #Наука  [ВИДЕО]
Протетион  [ВИДЕО]
Нобелевская премия по литературе 2015 г.  [ВИДЕО]

Copyright © MirZnanii.com 2015-2017. All rigths reserved.