Кіріспе

Транслокон (сондай-ақ транслокатор немесе транслокациялық арна деп те аталады) – мембраналар арқылы полипептидтердің транслокациясына қатысқан ақуыздар кешені. Эукариоттарда транслокон термині көбінесе цитозолдан эндоплазмалық тордың (ЭТ) ішкі (цистерналық немесе люменалық) кеңістігіне сигналдық тізбекпен бағытталған жаңа пайда болған полипептидтерді тасымалдайтын кешенді білдіреді. Бұл транслокация процесі ақуыздың гидрофобты липидтік екі қабаттан өтуін қажет етеді. Осы кешен жаңа пайда болған белоктарды мембрананың өзіне (мембраналық ақуыздар) енгізу үшін де қолданылады. Прокариоттарда ұқсас ақуыз кешені полипептидтерді (ішкі) плазмалық мембрана арқылы тасымалдайды немесе мембраналық ақуыздарды біріктіреді. Екі жағдайда да ақуыз кешендері Sec ақуыздарынан (Sec: секреторлық) құралады, ал гетеротримерлік Sec61 – арна болып табылады. Прокариоттарда гомологты арна кешені SecYEG деп аталады.

Орталық арна

Транслокациялық арна – прокариоттарда SecYEG және эукариоттарда Sec61 деп аталатын гетеротримерлі ақуыз кешені. Ол SecY, SecE және SecG субжүйелерінен тұрады. Бұл арнаның құрылымы, оның демалыс күйінде, археяларда рентгендік кристаллография арқылы анықталған. SecY – үлкен тесік субжүйесі. Бүйірден қарағанда арна сағаттың құм сағаты пішінінде болады, екі жағында да түтікшелер орналасқан. Жасушадан тыс түтікшеде альфа спиральдан құрылған шағын "тығын" бар. Мембрананың ортасында алты гидрофобты аминқышқылынан тұратын тесік сақинасынан құрылған құрылым орналасқан, олардың бүйір тізбектері ішке қарай бағытталған. Ақуыз транслокациясы кезінде тығын жолдан алынып, полипептидтік тізбек цитоплазмалық түтікшеден, тесік сақинасы арқылы, жасушадан тыс түтікше арқылы жасушадан тыс кеңістікке өтеді. Мембраналық ақуыздардың гидрофобтық сегменттері жанама қақпа арқылы липидтік фазаға шығып, мембраналық сегменттерге айналады. Эукариоттарда Sec61 олигосахарил трансфераза кешенімен, TRAP кешенімен және мембраналық TRAM ақуызымен (мүмкін шаперон) кешен құрайды. Сигналдық пептидаза кешені және SRP рецепторы сияқты басқа компоненттердің транслокон кешенімен уақытша байланысу дәрежесі әлі толық анықталған жоқ.

Көшіру

Канал пептидтердің екі бағытта да қозғалуына мүмкіндік береді, сондықтан пептидті нақты бір бағытта жылжыту үшін транслокон ішіндегі қосымша жүйелер қажет. Транслокацияның үш түрі бар: трансляция жүріп жатқанда болатын котрансляциялық транслокация, және трансляция аяқталғаннан кейін болатын екі түрлі посттрансляциялық транслокация, олардың екеуі де эукариоттар мен бактерияларда кездеседі. Эукариоттар белокты BiP көмегімен жайып, пептидті тасымалдау үшін басқа кешендерді пайдаланса, бактериялар SecA АТФазасын қолданады.

Бірге аударылатын

Котрансляциялық транслокацияда транслокон рибосомамен байланысады, нәтижесінде өсіп келе жатқан жаңа полипептидтік тізбек рибосома туннелінен SecY каналына жылжытылады. Транслокон (транслокатор) эндоплазмалық ретикулумның гидрофобтық мембранасы арқылы канал ретінде әрекет етеді (SRP диссоциацияланғаннан кейін және трансляция жалғасқанда). Полипептид аминқышқылдарының жазылмаған тізбегі түрінде канал арқылы итеріледі, бұл процеске Браунның ракетасы (Brownian ratchet) көмектесуі мүмкін. Трансляция аяқталғаннан кейін сигналдық пептидаза жаңа түзілген белоктан қысқа сигналдық пептидті кесіп алып, полипептидті эндоплазмалық ретикулумның ішінде бос қалдырады. Эукариоттарда эндоплазмалық ретикулумға транслокацияланатын ақуыздар сигналды тану бөлшегі (SRP) арқылы танылады, ол рибосома арқылы полипептидтің трансляциясын тоқтатады және рибосоманы эндоплазмалық ретикулумдағы SRP рецепторына бекітеді. Бұл тану оқиғасы синтезделетін полипептидтің алғашқы бірнеше кодонында орналасқан белгілі бір N-терминалды сигналдық тізбекке негізделеді. SecA АТФазасы полипептидті канал арқылы жылжыту үшін "итеру және сырғанау" механизмін пайдаланады. АТФ байланысқан күйде SecA екі спиральді саусақ арқылы субстраттағы аминқышқылдарының белгілі бір тобымен өзара әрекеттеседі, оларды (АТФ гидролизі арқылы) каналға итеріп жібереді. Содан кейін SecA ADP байланысқан күйге өткен кезде өзара әрекеттесу әлсірейді, бұл полипептидтік тізбектің екі бағытта да пассивті түрде жылжуына мүмкіндік береді. SecA содан кейін пептидтің тағы бір бөлігін ұстап алып, процесті қайталайды. Дегенмен, Sec61 құрылымы бұл көзқарасты қолдамайды және ER люменінен цитозолға тасымалдау үшін басқа да бірнеше ақуыздар жауапты болуы мүмкін деп саналады.