modificaciones post traduccionales

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Instituto Nacional de Salud Publica Escuela de Salud Publica de México P S N I 08 octubre 2008 QC. Miguel Ángel Ortiz Gil. MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES

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Page 1: Modificaciones Post Traduccionales

Instituto Nacional de Salud Publica

Escuela de Salud Publica de México

PS

NI

08 octubre 2008

QC. Miguel Ángel Ortiz Gil.

MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES

Page 2: Modificaciones Post Traduccionales

(a) TranscripciónRNA

mRNA

mRNA

Membrananuclear

Ribosoma

(b) Traducción

Page 3: Modificaciones Post Traduccionales

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)

Page 4: Modificaciones Post Traduccionales

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)

Page 5: Modificaciones Post Traduccionales

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’

Page 6: Modificaciones Post Traduccionales

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

Page 7: Modificaciones Post Traduccionales

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.

Page 8: Modificaciones Post Traduccionales

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)

Page 9: Modificaciones Post Traduccionales

¿Qué son las modificaciones post-traduccionales ?

• Modificaciones en las proteínas una vez ha terminado su síntesis.

• Se han descrito más de 100 modificaciones postraduccionales.

Page 10: Modificaciones Post Traduccionales

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.

Page 11: Modificaciones Post Traduccionales
Page 12: Modificaciones Post Traduccionales

¿Qué determinan las modificaciones post-traduccionales ?

• actividad de la proteína• localización• recambio o degradación• interacciones con otras proteínas• plegamiento • Regulación

Page 13: Modificaciones Post Traduccionales

¿Qué ocurre si fallan las modificaciones post-traduccionales ?

• cáncer• diabetes• enfermedades neurológicas

Page 14: Modificaciones Post Traduccionales

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

Page 15: Modificaciones Post Traduccionales

• Para mapear las modificaciones post-traduccionales es preciso la detección de todos los péptidos que forma la proteína.

Page 16: Modificaciones Post Traduccionales

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

Page 17: Modificaciones Post Traduccionales
Page 18: Modificaciones Post Traduccionales

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

Page 19: Modificaciones Post Traduccionales

GRACIAS POR SU ATENCIÓN.