Транспорт белков в эндоплазматический ретикулум: сигнальная гипотеза
Участок связывания рибосомы шероховатого ЭР с мембраной шероховатых микросом находится на большой субъединице рибосомы, но неясно, с каким из многочисленных белков мембраны шероховатого ЭР связывается рибосома. Установлено, однако, что для связывания необходим вновь созданный белок, несущий сигнальный пептид.
При трансляции (in vitro) мРНК, кодирующей секреторный белок, синтезированный белок оказывается немногим больше, чем секреторный продукт. Избыток длины можно объяснить наличием N-концевого лидерного пептида . Однако в присутствии микросом, полученных их шероховатого эндоплазматического ретикулума, белок имел нормальный размер. Эти результаты объясняются с помощью сигнальной гипотезы.
Сигнальная гипотеза постулирует, что лидерный участок служит сигнальным пептидом, который направляет секреторный белок к мембране ЭР и затем отрезается специальной протеазой на мембране ЭР еще до того, как полипептидная цепь будет синтезирована полностью ( рис. 8-43 ).
В соответствии с сигнальной гипотезой секреторный белок в процессе его синтеза in vitro должен проникать в полость микросом .
Сигнальная гипотеза была проверена и в генетических, и в биохимических экспериментах. Доказана ее справедливость и для растительных, и для животных клеток. Эта гипотеза подтверждается и для случая переноса белков через плазматическую мембрану прокариот.
В направлении сигнального пептида к мембране ЭР участвуют
1) частица, распознающая сигнал (a signal-recognition particle, SRP ), связывающая сигнальный пептид, и
2) ее рецептор, известный также как стыкующий белок .
Частицы, распознающие сигнал, были открыты в ходе экспериментов, которые показали, что отмывка микросом в растворах солей уничтожает их способность импортировать секреторные белки.
