COPI - COPI

Электронная микрофотография образованных in vitro везикул, покрытых COPI. Средний диаметр везикул на уровне мембраны составляет 60 нм.

COPI это пальтоомер, белковый комплекс[1] это пальто пузырьки транспортировка белков из СНГ конец аппарат Гольджи назад к грубому эндоплазматический ретикулум (ER), где они изначально синтезированный, и между отсеками Гольджи. Этот вид транспорта {{Уточнение | причина = включает ли он перевозку между отсеками Гологи) является ретроградный транспорт, в отличие от антероградный транспорт связанный с COPII белок. Название «COPI» относится к специфическому белковому комплексу оболочки, который запускает процесс почкования на СНГ-Мембрана Гольджи. Оболочка состоит из крупных белковых субкомплексов, которые состоят из семи различных белковых субъединиц, а именно α, β, β ', γ, δ, ε и ζ.

COPI
Идентификаторы
СимволCOPI_C
PfamPF06957
ИнтерПроIPR010714

Белки оболочки

Белок оболочки, или COPI, является Фактор рибозилирования АДФ (ARF) -зависимый белок, участвующий в мембранном движении.[2] COPI был впервые обнаружен в ретроградном движении от СНГ-Гольджи к грубому эндоплазматическому ретикулуму (ER)[3][4] и является наиболее изученным из ARF-зависимых адаптеров. COPI состоит из семи субъединиц, которые составляют гетерогептамерный белковый комплекс.

Основная функция адаптеров - это отбор грузовых белков для их включения в формирующиеся носители. Грузы, содержащие мотивы сортировки KKXX и KXKXX, взаимодействуют с COPI с образованием носителей, которые транспортируются из цис-Гольджи в ER.[5][6][7][8][9] Существующие взгляды предполагают, что АРФ также участвуют в отборе грузов для включения в состав перевозчиков.

Процесс окулировки

Фактор рибозилирования АДФ (ARF) - это ГТФаза, участвующая в мембранном движении. Существует 6 ARF у млекопитающих, которые регулируются более чем 30 факторы обмена гуаниновых нуклеотидов (ГЭФ) и Белки, активирующие ГТФазу (Пробелы). ARF посттрансляционно модифицируется на N-конце путем добавления жирной кислоты. миристат.

ARF циклы между GTP и GDP-связанными конформациями. В GTP-связанной форме конформация ARF изменяется таким образом, что миристат и гидрофобный N-конец становятся более открытыми и связываются с мембраной. Взаимопревращение между связанными состояниями GTP и GDP осуществляется через ARF. ГЭФ и АРФ Пробелы. На мембране ARF-GTP гидролизуется до ARF-GDP с помощью ARF GAP. Попав в конформацию, связанную с GDP, ARF превращается в менее гидрофобную конформацию и диссоциирует от мембраны. Растворимый ARF-GDP конвертируется обратно в ARF-GTP с помощью GEF.

  1. Белки просвета: белки, обнаруженные в просвете комплекса Гольджи, которые необходимо транспортировать в просвет ЭПР, содержат сигнальный пептид KDEL.[10] Эта последовательность распознается мембранным рецептором KDEL. В дрожжах это ERD2P а у млекопитающих это KDELR. Затем этот рецептор связывается с ARF-GEF, классом факторов обмена гуаниновых нуклеотидов. Этот белок, в свою очередь, связывается с ARF. Это взаимодействие заставляет ARF обмениваться связанными ВВП за GTP. Как только этот обмен произведен, ARF связывается с цитозольной стороной цис-мембраны Гольджи и вставляет миристоилированную N-концевую амфипатическую альфа-спираль в мембрану.[11]
  2. Мембранные белки: трансмембранные белки, которые находятся в ER, содержат в своих цитозольных хвостах сигналы сортировки, которые направляют белок для выхода из Гольджи и возврата в ER. Эти сигналы сортировки или мотивы обычно содержат аминокислотную последовательность KKXX или KXKXX, которые взаимодействуют с субъединицами COPI α-COP и β'-COP.[10][9] Порядок, в котором адаптерные белки связываются с грузом, или адаптерные белки связываются с ARFs, неясен, однако, чтобы сформировать зрелый транспортный белок оболочки-носителя, адаптер, груз и ARF все должны ассоциироваться.

Деформация мембраны и почкование носителя происходит после набора взаимодействий, описанных выше. Затем переносчик отрывается от донорной мембраны, в случае COPI эта мембрана является цис-Гольджи, и переносчик перемещается в ER, где он сливается с акцепторной мембраной, и его содержимое изгоняется.

Структура

Триада COPI. Цветовое решение: мембрана - серая; Arf1 - розовый; гамма-КС - светло-зеленый; бета-КС, темно-зеленый; зета-КС - желтый; дельта-КС - оранжевый; бетапрайм-КС - голубой; альфа-КС - темно-синий

На поверхности везикулы молекулы COPI образуют симметричные тримеры («триады»). Изогнутая триадная структура размещает молекулы Arf1 и сайты связывания грузов проксимальнее мембраны. Субъединицы β'- и α-COP образуют арку над субкомплексом γζβδ-COP, ориентируя свои N-концевые домены таким образом, чтобы сайты связывания грузового мотива K (X) KXX располагались оптимально относительно мембраны. Таким образом, β'- и α-COP не образуют клетку или решетку, как в COPII и клатриновых покрытиях, как предполагалось ранее;[12] вместо этого они связаны друг с другом через субкомплексы γζβδ-COP, образуя взаимосвязанная сборка.[13] Триады связаны друг с другом контактами переменной валентности, составляющими четыре различных типа контактов.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Шерсть + протеин + комплекс + I в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
  2. ^ Серафини Т., Орчи Л., Амхердт М., Бруннер М., Кан Р.А., Ротман Дж. Э. (1991). «Фактор АДФ-рибозилирования является субъединицей оболочки везикул, полученных из Гольджи, покрытых СОР: новая роль для GTP-связывающего белка». Клетка. 67 (2): 239–53. Дои:10.1016 / 0092-8674 (91) 90176-У. PMID  1680566. S2CID  9766090.
  3. ^ Шекман Р., Орчи Л. (1996). «Белки оболочки и образование пузырьков». Наука. 271 (5255): 1526–1533. Дои:10.1126 / science.271.5255.1526. PMID  8599108. S2CID  30752342.
  4. ^ Cosson P, Letourneur F (1997). «Везикулы, покрытые оболочкой (COPI): роль во внутриклеточном транспорте и сортировке белков». Curr Opin Cell Biol. 9 (4): 484–7. Дои:10.1016 / S0955-0674 (97) 80023-3. PMID  9261053.
  5. ^ Letourneur F, Gaynor EC, Hennecke S, Démollière C, Duden R, Emr SD и др. (1994). «Коутомер необходим для извлечения белков, меченных дилизином, в эндоплазматический ретикулум». Клетка. 79 (7): 1199–207. Дои:10.1016/0092-8674(94)90011-6. PMID  8001155. S2CID  9684135.
  6. ^ Sohn K, Orci L, Ravazzola M, Amherdt M, Bremser M, Lottspeich F и др. (1996). «Основной трансмембранный белок везикул, полученных из Гольджи, покрытых COPI, участвующих в связывании с катомером». J Cell Biol. 135 (5): 1239–48. Дои:10.1083 / jcb.135.5.1239. ЧВК  2121093. PMID  8947548.
  7. ^ Соннихсен Б., Ватсон Р., Клаузен Х, Мистели Т., Уоррен Г. (1996). «Сортировка по везикулам, покрытым COP I, в интерфазных и митотических условиях». J Cell Biol. 134 (6): 1411–25. Дои:10.1083 / jcb.134.6.1411. ЧВК  2120996. PMID  8830771.
  8. ^ Орчи Л., Стамнес М., Раваццола М., Амхердт М., Перрелет А., Зёлльнер Т.Х. и др. (1997). «Двунаправленный транспорт отдельными популяциями везикул, покрытых COPI». Клетка. 90 (2): 335–49. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 80341-4. PMID  9244307. S2CID  18246842.
  9. ^ а б Ма, Венфу; Голдберг, Джонатан (2013-04-03). «Правила распознавания мотивов поиска дилизина с помощью коатомера». Журнал EMBO. 32 (7): 926–937. Дои:10.1038 / emboj.2013.41. ISSN  1460-2075. ЧВК  3616288. PMID  23481256.
  10. ^ а б Мариано Сторнаиуоло; Лавиния В. Лотти; Ника Боргезе; Мария-Розария Торриси; Джованна Моттола; Джанлука Мартире и Стефано Бонатти (март 2003 г.). «Сигналы извлечения KDEL и KKXX, приложенные к одному и тому же репортерному белку, определяют различный обмен между эндоплазматическим ретикулумом, промежуточным отделением и комплексом Гольджи». Молекулярная биология клетки. 14 (3): 889–902. Дои:10.1091 / mbc.E02-08-0468. ЧВК  151567. PMID  12631711.
  11. ^ Голдберг, Дж. (1998-10-16). «Структурные основы активации ГТФазы ARF: механизмы обмена гуаниновых нуклеотидов и переключения GTP-миристоил». Клетка. 95 (2): 237–248. Дои:10.1016 / s0092-8674 (00) 81754-7. ISSN  0092-8674. PMID  9790530. S2CID  15759753.
  12. ^ Ли, Чангук; Голдберг, Джонатан (09.07.2010). «Структура белков клетки оболочки и взаимосвязь между COPI, COPII и оболочкой клатриновых везикул». Клетка. 142 (1): 123–132. Дои:10.1016 / j.cell.2010.05.030. ISSN  1097-4172. ЧВК  2943847. PMID  20579721.
  13. ^ Додонова, С.О .; Diestelkoetter-Bachert, P .; фон Аппен, А .; Hagen, W. J. H .; Beck, R .; Бек, М .; Виланд, Ф .; Бриггс, Дж. А. Г. (10.07.2015). "ВЕЗИКУЛЯРНЫЙ ТРАНСПОРТ. Структура оболочки COPI и роль белков оболочки в сборке мембранных везикул". Наука. 349 (6244): 195–198. Дои:10.1126 / science.aab1121. ISSN  1095-9203. PMID  26160949. S2CID  42823630.
  14. ^ Файни, Марко; Принц, Симона; Бек, Райнер; Шорб, Мартин; Riches, Джеймс Д .; Басия, Кирстен; Брюггер, Бритта; Виланд, Феликс Т .; Бриггс, Джон А. Г. (15.06.2012). «В структурах везикул, покрытых COPI, обнаруживаются альтернативные конформации и взаимодействия с покровомером» (PDF). Наука. 336 (6087): 1451–1454. Дои:10.1126 / science.1221443. ISSN  1095-9203. PMID  22628556. S2CID  45327176.