Transmembrane Protein Processing in Co-translational translocation
Figure 12-26
Transmembrane segment(막관통 구간, TMS)란?
polypeptide chain에 있는 소수성이 강한 영역. Sec61 complex의 Lateral gate 쪽으로 밀려나기 쉬움.
Transmembrane segment vs Signal sequence
- 인식: SRP는 signal sequence이든 TM segment든 소수성만 있으면 다 인식해서 잡을 수 있습니다.
- 구분: 나중에 잘려 나가면 ‘signal sequence’, 안 잘리고 막에 남으면 **‘TM segment(또는 Start/Stop-transfer sequence)‘**라고 부릅니다.
- 결론: N-말단에 전용 signal sequence이 없는 막 단백질은 자신의 첫 번째 TM segment를 signal sequence 삼아 소포체로 찾아갑니다.
- TM segment는 SRP에 의해 인식되어 Sec61 translocator로 전달.
starting-transfer sequence의 N/C terminal의 방향 결정
- N-terminal이 cytosolic space에 남는경우
- N-terminal 쪽이 길때
- N-terminal 쪽이 양전하를 많이 띌 때
- N-terminal 쪽이 접혀져 있을 때
- C-terminal이 cytosolic space에 남는 경우
- C-terminal이 양전하를 많이 띌 때
메커니즘
- Transmembrane Segment가 SRP, SRP receptor에 의해 Sec61 complex로 전달됨. 이때 ribosome에서 translation 진행중
- hydrophobic한 이 TMS는 Sec 61의 lateral gate로 이동해서 lipid bilayer안에 박힘.
- 이후 남은 ER lumen 방면으로 가야할 chain이 밀려 들어오면서 마무리.
Transmembrane Protein Processing in Post-translational translocational mechanism
Tailed-Anchored proteins의 특징
많은 중요한 cytosol-facing membrane protein들은 C-terminus에 매우 가까운 single transmembrane α helix에 의해 membrane에 anchoring된다. 이러한 tail-anchored protein들은 vesicular traffic을 guide하는 SNARE protein subunit를 다수 포함한다.
Translation과 SRP recognition의 문제
Tail-anchored protein이 translation될 때, ribosome이 termination codon에 도달하는 시점에 transmembrane α helix가 될 polypeptide sequence는 여전히 ribosome exit tunnel 내부에 있다. 따라서 SRP에 의한 recognition이 불가능하며, protein은 ribosome에서 cytosol로 release된다.