Escisión
de proteínas
La escisión de
cadenas polipeptidicas (proteólisis) es una etapa importante en la maduración
de muchas proteínas. Un ejemplo sencillo es la eliminación de la metionina
inicial del extremo amino terminal de
muchos polipeptidos.
Las modificaciones
proteolíticas de los extremos aminos también
tienen un papel fundamental en la
translocacion de muchas proteínas a través de las membranas celulares,
incluyendo la secreción de proteínas
tanto en células bacterianas como en las eucariotas, así como las proteínas que
van a formas parte de la estructura de la membrana plasmática, lisosomas,
mitocondrias y cloroplastos
Estas proteínas
son marcadas con secuencias amino terminales para transportarse a sus destinos
finales, y estas secuencias son eliminadas de la cadena polipeptidica por
escisión proteolica. Por ejemplo la secuencia
señal amino terminal, formada aprox por 20 aminoácidos, marca las
proteínas que se dirigen a la membrana plasmática en bacterias o al retículo
endoplasmico en las eucariotas, mientras ocurre la traducción.
Esta secuencia
señal es escindada por una proteasa de membrana especifica (peptidasa señal), liberándose la
proteína madura.
Otro ejemplo de
procesamiento proteolítico es la formación de enzimas u hormonas funcionalmente
activas, mediante la escisión de precursores inactivos de mayor tamaño. La
insulina de sintetiza como un precursor polipeptidico mas grande y representa
un ejemplo clásico. La insulina se forma a partir de dos escisiones. El
precursor inicial (preproinsulina) contiene una secuencia señal amino terminal
que dirige la cadena polipeptida hasta el retículo endoplasmico. La eliminación
de la secuencia señal durante la translocacion al retículo endoplasmico produce
un segundo precursor llamado proinsulina. Este precursor se transforma luego en
insulina.
Es importante
reseñar que las proteínas de muchos virus animales derivan de la escisión de
largos precursores polipeptidicos. Un ejemplo particularmente importante del
papel de la proteólisis en la replicación vírica lo proporciona el VIH .
Debido a su
papel central en la replicación vírica, la proteasa del VIH (además de la
transcriptasa inversa) es una importante diana para el desarrollo de drogas
usadas para el tratamiento de esta enfermedad.
Glicosilación
Muchas proteínas
principalmente en las células eucarioticas, son modificadas por la adición de
carbohidratos por un proceso conocido glucosilacion.
Las proteínas a las que se les ah añadido una cadenas de glúcidos
llamadas glicoproteínas normalmente
son secretadas o se localizan en superficie celular, aunque algunas proteínas
nucleares o citosolicas también están glicosiladas. Los carbohidratos de las
glicoproteínas tienen funciones importantes, en la decisión del destino de las
proteínas a su compartimiento intracelular, y como sitio de reconocimiento en
las interacciones célula – célula.
Las
glicoprotinas se clasifican en 2 tipos: N-glicoproteinas y O-glicoproteinas,
dependiendo del sitio de unión de la cadena de carbohidratos. En la
N-glicoproteinas, los carbohidratos se unen al átomo de N de la asparragina, en
las O-glicoproteinas los carbohidratos se unen al átomo de O de las Serinas o
Treoninas. Los azucares se denominan N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina.
La glicosilacion
se inicia también en el retículo endoplasmico antes que termine la traducción
de la proteína. El proceso comienza con la tranferencia de un oligo sacárido
común compuesto por 14 residuos de monosacáridos (dos N-acetilglucosaminas, 9
manosas, y 3 glucosas) a un residuo de asparregina. El oligo sacárido se
localiza en la membrana del retículo endoplasmico unido a un lipido
transportador (dolicol fosfato).
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