Kloroplast ve Mitokondrilere protein hedeflemesi

Transkript

1 Kloroplast ve Mitokondrilere protein hedeflemesi Sitoplazmadan kloroplast ve mitokondrilere proteinler nasıl hedeflenirler? Memranlarda nasıl geçerler?

2 İki tip sitosolik ribozom vardır. Serbest ve bağlı. Sentezledikleri proteinleri farklı yönlere yollarlar. Fig. 4.3, Buchanan et al.

3 Farklı organellere hedeflemede peptid domainler Organel Hedef Domain ER Kloroplast Mitokondri Nukleus Peroksisom Vakuol Signal peptid (SP) Transit peptid (TP) Öncül-dizi Nuklear lokalizasyon signali (NLS) Peroksisom hedefleme signali (PTS) Vakuolar sorting signali (VSS)

4 Chaperoninler membran transportunda membranın iki tarafında da rol alırlar.

5 Organellere transport in vitro-sentezlenmiş öncüller kullanarak gerçekleştirilebilir. Fig. 4.5, Buchanan et al.

6

7 Ara ürünlerin olgunlaşması iç kısımlara yönlendirilen proteinlerde (örn., thylakoid membran ve lumen) bölümlerinde oluşur.

8

9 Kloroplast protein alınımının (organel içersine) özellikleri 1. Post-translational 2. Proteinler öncüllerdenbir (N)-terminal amino asit uzantısı ile sentezlenirler. 3. N-terminal uzantı bir zip codu gibi iş görür, ve transit peptid olarak adlandırılır. Taşınma sırasında yok edilir.

10 44. Chaperoninler membran translokayonunda önce ve sonra bağlanırlar. Hsp70-tipi chaperoninler sitoplasmada kısmen katlanmış durumda bulunurlar halbuki Hsp60 (cpn60) katlanmayı organel içersinde uyarır. 5. ATP ve GTP membran translokasyonu için gerekir.

11 6.İçe alış reseptörleri ve translokasyon kompleksleri (örn., Tocs ve Tics) kılıf zarın temas noktalarında yer alır. Dış membran kompleksinin proteinleri Tocs olarak adlandırılırlar. 159, 75 ve 34 kda (159 ve 34 kda proteinler GTP ye bağlanırlar) HSP70 IAP (içe alışla ilgili ara ürün proteini associated) - IM ve OM arasında iş görür) Sadece1 in membran translokon kompleksi (Tic) proteini tanımlanabilmiştir (110 kda) 7. İçe alıştan sonra, stroma da özgün endoproteazlar transit peptid dizilerini yok ederler.

12 Chaperonlar Tocs Tics Fig. 4.6, Buchanan et al.

13 İç kloroplast bölümlerine hedefleme: thylakoid membran ve lümen İç bölümlere yönlendirilen (örn., thylakoid membran ve lumen) proteinler daha 2 zip kodlu transit peptidler taşırlar. Bunlar iki açamada yok edilirler: yıkım yıkım Öncül ara ürün olgun

14 İlk yıkım ikinci taşıma signalini (zip kodu)ortaya çıkarır. Ara ürün iç bölümlere gider. İkinci yıkım olgun proteini oluşturur.

15 Chaperonlar Tocs Tics Lümene hedeflenmiş protein üzerinde Bipartit TP.

16 Thylakoid membranları geçerek (lumene) hedefleme 3 yolu vardır, bazı ortak yapılar taşır: 1. seca-bağımlı 2. ph gradient-bağımlı 3. SRP-bağımlı

17 SecA-bağımlı yol Eriyebilir bir seca (bacteriyal gen) homologu ile oluşur. ATP gerektirir. ph gradienti uyarır. Bu yolla transportu gerçekleşen proteinlere örnekler: Plastosiyanin OE33 : 33 kda protein PSII nın oksijen evolving component (OEC)

18 PSII nin OEC (veya OE) proteinleri suda dağılımı gerçekleştirir: thylakoid lümende bulunurlar Yamamoto, Plant Cell Physiol. 2001

19 ph Gradientine-bağımlı yol Thylakoid membranlar arasında ph gradientine gereksinim gösterir (fotosentez ile oluşur) Bu yolla transport edilen protein örnekleri: OEC nin OE24 ve OE17 alt üniteleri. Transit peptidler ikiz- arginine motifleri taşır ve thylakoidden geçiş için bu yapı önemlidir.

20 SRP-Bağımlı Yol Signal tanıma partikülü (SRP)-benzeri protein (csrp54) ile oluşur. SRP prokaryotlar ve ökaryotlarda vardır, bir RNA (7SL) ve birkaç proteinden oluşur. GTP ye gereksinim duyar. ph gradienti stimule eder. Bu yolla taşınan protein örnekleri LHCPs: light-harvesting klorofil proteinleri (cab genleri)

21 SRP ve reseptörünün ER a hedeflemedeki rolü Fig. 4.15, Buchanan et al.

22 Mitokondriyal ve Kloroplast hedefleme/içe alış farkları Birçok benzerlikleri vardır fakat: 1. Mitokondri 1 adet az membran ve 1 adet daha aza soluble bölüm içerir. 2. Mitokondri membran import proteinleri Toc veya Tic proteinleri ile homolog değildirler. 3. Mitokondri matriksine geçiş bir elektrokimyasal potensiyal gerektirir.

23

24

25