modificaciones post traduccionales
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Instituto Nacional de Salud Publica
Escuela de Salud Publica de México
PS
NI
08 octubre 2008
QC. Miguel Ángel Ortiz Gil.
MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES
(a) TranscripciónRNA
mRNA
mRNA
Membrananuclear
Ribosoma
(b) Traducción
Met
1er aminoácido
ARNtAnticodón
Codón
ARNm
Subunidad menor del ribosoma
AAAAAAAAAAA P A
A U G C A A
U A C
Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína. Se les une entonces el complejo formado por el ARNt-metionina (Met). La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la metionina (Met).
5’ 3’
U G C
U U A
C G A
U A G
(i)
Met
Subunidad menor del ribosoma
AAAAAAAAAAA P A
A U G C A AU A C
Elongación I: A continuación se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido2 , la glutamima (Gln) [ARNt-Gln] se sitúa enfrente del codón correspondiente (CAA). La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt-Gln se le llama región aminoacil (A).
5’3’
Gln
G U U
U G C
U U A
C G A
U A G
(i)
ARNmAAAAAAAAAAA
P A
A U G C A AU A C
Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo de la metionina (Met) y el grupo amino del segundo aminoácido, la glutamina (Gln).
5’
Gln-Met
G U U
U G C
U U A
C G A
U A G
3’
AAAAAAAAAAA P A
A U G C A A
Elongación III: Unión del péptido Met-Gln-Cys-Leu con el 5º aminoácido, la arginina (Arg). Liberación del ARNt de la leucina (Leu). El ARNm se desplaza a la 6ª posición, se trata del un codón de finalización o de stop.
5’
U G C
U U A
C G A
U A G
ARNm3’
A A
U
Arg-Leu-Cys-Gln-Met
G C U
AAAAAAAAAAA P A
A U G C A A
5’
U G C
U U A
C G A
U A G
ARNm3’
A A
U
Arg-Leu-Cys-Gln-Met
G C U
Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm.
AAAAAAAAAAA
Finalización II: Después unos minutos los ARNm son digeridos por las enzimas del hialoplasma.
5’
ARNm
3’
A U G C A A U G C U U A C G A U A G
(i)
¿Qué son las modificaciones post-traduccionales ?
• Modificaciones en las proteínas una vez ha terminado su síntesis.
• Se han descrito más de 100 modificaciones postraduccionales.
Ejemplos de modificaciones post-traduccionales.
Proteína. Cambio. Función.
Proteoglucanos. En Ser-Thr hay una glucosilación
•Facilitar la integración con otras moléculas.•Un plegamiento
adecuado.
Quinasas. Fosforilización. *Mecanismos para activación y desactivación.
¿Qué determinan las modificaciones post-traduccionales ?
• actividad de la proteína• localización• recambio o degradación• interacciones con otras proteínas• plegamiento • Regulación
¿Qué ocurre si fallan las modificaciones post-traduccionales ?
• cáncer• diabetes• enfermedades neurológicas
Condiciones para estudiar modificaciones post- traduccionales.• Para poder estudiar una modificación hace
falta gran cantidad de proteína ya que puede que solo una pequeña fracción esté modificada.
• Se combinan diferentes técnicas para poder detectar, caracterizar y cuantificar las modificaciones
• Para mapear las modificaciones post-traduccionales es preciso la detección de todos los péptidos que forma la proteína.
Técnicas para identificar modificaciones post – traduccionales. • Análisis de geles 2-D• Métodos de enriquecimiento por afinidad• Métodos químicos de etiquetado• Cuantificación de modificaciones post -
traduccionales por espectrometría de masas
Modificaciones aa Secuencia Consenso Co-substrato Enzima Compartimento Reversible Modificación Secundaria
acetilación
N-terminal N-Glu-X-X-X-(Ser,Thr)-Y-Y donde Y
son aminoácidos básicos
Acetylate-transferase Golgi No No
Acilación Miristilación Palmitoilación Isoprenilación GPI-tail
Gly Cys Cys
Gly-X-X-X (Ser/Thr) Cys-X-X-Cys
C-A-A-X ¿?
Acyl-CoA Acyl-CoA Acyl-CoA
Miristil-trasf Palmitoil-trasf Farnesil-transf
ER ER, Golgi ER, Golgi
ER
No Si No No
No No Si No
Amidación Gly X-G-X-X Peptidilglicina alfa – monooxigenasa hidroxil. Peptidil alfa hidroxiglicina
alfa amidaliasa
RE
Carboxi- metilación
Iso-Asn Asn-Gly SAM Carboxyl-transf Citosol No No
Carboxilación. Glu Vitamina K reducida. Carboxilasa Reticulo endoplasmatico.
Citrulinización. Arg. Enzima – CysCa 2+
Peptidilarginina deiminasa (PAD)
Ribosoma.
Fosforilación
Ser, Thr, Tyr Arg-Arg-X-Ser Arg-X-Y-Ser
ATP P-cinasas Cyt, Núcleo Golgi
Si Si No
No
Glicocilación N-glicocilación O-glicocilación
Asn Ser/Thr
Asn-X-Ser/Thr Asn-X-Ser/Thr
CH2O-PP-Dol
CH2O-PP-Dol
Oligosaccharyl Gal-Transf
ER, Golgi ER, Golgi
No No
No No
Hidroxilación Lys, Pro Gly X Pro Gly X Lys
Ascorbato Hidroxilasa RE
Metilación. Lys, His, Arg. S – adenosilmetionina Metil - transferasa Mitocondria Reversible
Mono ADP ribosilación Poli ADP ribocilación
Arg, Cys, Diph, Glu, Ser
¿? ¿?
NAD NAD
ADP-ribosil transferase ADP-ribosil transferase
Citosol, núcleo núcleo
A veces Si
No Si
Nitración (NO)S-nitrocylaciónNitrocilación
TyrCys
Metales(Cu+, Zn+, Fe+)
2º y 3º estructuraA-Cys-B
------------
¿?SNO-ligasa
MitocondriaMitocondria
SiSiSi
Procesamiento a) Carboxilo b) Amino c) Splicing de proteínas
¿? ¿? ¿?
¿? ¿? ¿?
---- --- ---
Carboxipeptidasa Aminopeptidasa
No requiere enzimas
Cyt, lisosomas Cyt, lisosomas
Localización final de proteínas
No No No
A veces No No
Puentes disulfuros Cys Chaperona Disulfuro isomerasa RE Reversible
Sulfatación Tyr Asp-Tyr PAPS Sulfo-transf Trans-golgi No No
Sumoylación Lys Ψ-Lys-X-Glu Ubc9 Ligasa E3 núcleo Si No
ubiquitinación Pro Pro-Glu-Ser-Thr ubiquitina Ubiquitine-transferasa Cyt No No
GRACIAS POR SU ATENCIÓN.