과정
transporting polypeptide into translocator
SRP와 SRP receptor는 ribosome을 Endoplasmic Reticulum membrane으로 안내한다. Ribosome이 translocator와 결합하면, 성장하는 polypeptide chain이 만들어지는 동안 membrane을 가로질러 threading된다.
*Figure 12-20: ER signal sequence와 SRP가 ribosome을 ER membrane으로 향하게 하는 방법. SRP와 SRP receptor가 협력하여 작동한다.
- SRP detects the signal ^d3e123
- SRP는 노출된 ER signal sequence와 ribosome 모두에 결합하여 translation을 느리게 한다.
- SRP finds the docking site
- ER membrane의 SRP receptor는 동물 세포에서 두 개의 서로 다른 polypeptide chain으로 구성되며, SRP-ribosome complex에 결합하여 translocator로 향하게 한다.
- Handoff to the translocator
- SRP(SRP receptor와 complex를 이룬)가 ribosome의 결합 부위에서 멀어지고, 이 위치는 ER membrane의 translocator가 차지하게 된다.
- SRP는 signal sequence를 방출하고, 이것이 translocator에 삽입되어 lipid bilayer를 가로지르는 polypeptide chain 전달을 시작한다.
- Recycling for the next round
- SRP와 SRP receptor는 서로 분리되어 다음 라운드의 단백질 targeting을 위해 재활용된다.
- SRP와 SRP receptor는 GTP binding domain을 갖는데,
- sequence binding으로 일어난 conformational change→ GTP bound SRP와 GTP bound SRP Receptor의 결합을 가능하게 한다.
- GTP hydrolysis energy는 여기에 이용된다.
- ER membrane과 연결 후 오직 signal sequence만 분리하도록
- 그 이후에 즉시 SRP와 SRP receptor의 분리가 일어남.
- 그럼에도 ribosome과 transocator는 구조적으로 밀봉되었다 볼 정도로 서로 부착되어있음
에너지 요구사항
리보솜의 ER membrane binding 이후 추가 에너지가 필요하지 않다. 성장하는 chain이 갈 수 있는 유일한 경로는 membrane을 가로지르는 것이기 때문이다.
Membrand bound Polyribosomes
Figure 12-21 Free and membrane-bound polyribosomes.
전자현미경 이미지가 ER surface에 놓인 나선형의 polyribosome을 보여줌
- All ribosomes originate from the same pool.
- polypeptide가 ER signal sequence를 가지고 있으면 SRP가 이를 인식하고 ER membrane으로 가져옴.
- 하나의 mRNA에 여러 ribosome이 연달아 연결된 상태로 translocator에 붙은 상태로 번역을 진행한다.
- protein synthesis가 끝나고 ribosome subunits는 분해되어 다시 cytosol의 common pool로 돌아간다.
Signal 부착 이후 과정
- Signal sequence가 lateral gate을 통해 막에 고정
- 단백질 사슬은 계속 밀려들어옴
- ER 막에 있는 Signal peptidase가 신호서열과 본체 단백질 사이의 연결부위를 자름
- Transmembrane protein이 될 chain은 소수성 Stop-transfer sequence와 start-transfersequence가 lateral gate의 공간에 들어가 박힌다. 대부분 잘리지 않음.(잘리는 예외)
- 수용성 단백질(분비 단백질)은 ER lumen에서 folding
- Transmembrane protein은 막으로 삽입