Sec61 кешені – барлық тірі организмдерде кездесетін маңызды мембраналық ақуыз. Ақуыздарды жасуша ішіне/сыртына тасымалдайды, ER-ға жеткізеді. Құрамында SecY, SecE, SecG кіреді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Sec61, прокариоттарда SecYEG деп аталады, бұл тіршіліктің барлық домендерінде кездесетін мембраналық белок кешені. Транслоконның негізгі құрауы ретінде, ол эукариоттарда белоктарды эндоплазмалық ретикулумға, ал прокариоттарда клеткадан шығарады. Ол 3 түрлі суббірліктен (гетеротримерлік) тұрады: SecY (α), SecE (γ) және SecG (β). Бұл мембрана арқылы донат тәрізді тесік. Оның "тығын" деп аталатын аймағы бар, ол эндоплазмалық ретикулумға кіруді немесе одан шығуды бөгеп тұрады. Бұл тығын, жаңадан түзілген полипептидтің гидрофобтық аймағы Sec61 тігісі деп аталатын тағы бір аймақпен өзара әрекеттескенде орын ауысады, соның нәтижесінде полипептид эндоплазмалық ретикулум қуысына транслокацияланады. SecY және SecE тіршіліктің барлық үш доменінде сақталғанмен, бактериялық SecG еукариоттық Sec61β-мен салыстырмалы түрде аз гомологияны көрсетеді. Алайда, еукариоттық Sec61β археялық "SecG"-ға гомологты, сондықтан кейбір авторлар археялық кешенді SecYEG емес, SecYEβ деп атауды ұсынады.
Sec61, termed SecYEG in prokaryotes, is a membrane protein complex found in all domains of life. As the core component of the translocon, it transports proteins to the endoplasmic reticulum in eukaryotes and out of the cell in prokaryotes. It is a doughnut shaped pore through the membrane with 3 different subunits (heterotrimeric), SecY (α), SecE (γ), and SecG (β). It has a region called the plug that blocks transport into or out of the ER. This plug is displaced when the hydrophobic region of a nascent polypeptide interacts with another region of Sec61 called the seam, allowing translocation of the polypeptide into the ER lumen. Although SecY and SecE are conserved in all three domains of life, bacterial SecG is only weakly homologous with eukaryotic Sec61β. The eukaryotic Sec61β is however homologous to the archaeal "SecG", leading some authors to refer to the archaeal complex as SecYEβ instead of SecYEG.
Құрылымы
SecY/Sec61α порының құрылымы туралы білімнің көп бөлігі оның археялық нұсқасының рентгендік кристаллографиялық құрылымынан алынған. Үлкен SecY суббірлігі екі жартыдан тұрады: мембраналық сегменттер 1-5 және мембраналық сегменттер 6-10. Олар мембрана сыртындағы жағынан, мембраналық 5 және 6 сегменттері арасындағы тізбек арқылы байланысқан. SecY алдыңғы жағында (жанама қақпа) жанынан ашылуы мүмкін. SecE көптеген түрлерде бір қабықшалы мембраналық протеин. Ол SecY-нің артқы жағында орналасып, SecY-нің екі жартысын қоршап тұрады. Secβ (SecG) қажет емес. Ол SecY-нің жанында орналасқан және онымен аздаған байланысқа түседі. Бүйірден қарағанда, канал құмсағат пішіндес, цитоплазмалық түтікше бос, ал клеткадан тыс түтікше кішкентай спиральмен толтырылған, ол «тығын» деп аталады. Мембрананың ортасында төрт гидрофобты аминқышқылынан құралған сақиналық құрылым бар, олардың бүйір тізбектері ішке қарай бағытталған. Ақуыз транслокациясы кезінде тығын жолдан алынып, полипептидтік тізбек цитоплазмалық түтікшеден, сақиналық тесіктен, клеткадан тыс түтікше арқылы клеткадан тыс кеңістікке жылжытылады. Мембраналық ақуыздардың гидрофобтық сегменттері жанама қақпа арқылы липидтік фазаға бүйірлеме шығып, мембраналық сегменттерге айналады. Эукариоттық транслокон BiP-ді пайдаланады. Адамның Sec61 құрылымы 2020 жылы 3.84 Å ажыратымдылықта криоэлектрондық микроскопия арқылы, рибосоманы қоса алғанда, котрансляциялық транслоконның қалған бөлігімен бірге анықталды. Археялық транслокон аз зерттелген. Ол бактериялардағы SecDF YajC және YidC сияқты қолдануы мүмкін, себебі гомологтары табылды. АТФаза әлі анықталған жоқ.
Much of the knowledge on the structure of the SecY/Sec61α pore comes from an X ray crystallography structure of its archaeal version. The large SecY subunit consists of two halves, trans membrane segments 1 5 and trans membrane segments 6 10. They are linked at the extracellular side by a loop between trans membrane segments 5 and 6. SecY can open laterally at the front (lateral gate). SecE is a single spanning membrane protein in most species. It sits at the back of SecY, wrapping around the two halves of SecY. Secβ (SecG) is not essential. Its sits on the side of SecY and makes only few contacts with it. In a side view, the channel has an hourglass shape, with a cytoplasmic funnel that is empty, and an extracellular funnel that is filled with a little helix, called the plug. In the middle of the membrane is a construction, formed from a pore ring of four hydrophobic amino acids that project their side chains inwards. During protein translocation, the plug is moved out of the way, and a polypeptide chain is moved from the cytoplasmic funnel, through the pore ring, the extracellular funnel, into the extracellular space. Hydrophobic segments of membrane proteins exit sideways through the lateral gate into the lipid phase and become membrane spanning segments. Eukaryotic translocon uses BiP. The structure of human Sec61 is resolved at 3.84 Å by cryo EM in 2020, together with the rest of the co translational translocon including the ribosome. The archaeal translocon is less understood. It might use SecDF YajC and YidC like bacteria, as homologs have been found. An ATPase is yet to be identified.