Sel mamalia mengandung hingga 10.000 jenis protein, sel khamir

Sel mamalia mengandung hingga 10.000 jenis
protein, sel khamir sekitar 5000.
Semua protein ini memiliki tempatnya masingmasing → protein reseptor hormon di membran,
protein pembentuk kanal dsb.
Kebanyakan protein organel disandikan oleh
DNA nukleus, disintesis oleh ribosom pada
sitosol dan didistribusikan ketempatnya melalui
aksi signal sorting dan proses sorting
Proses menuju tempatnya → protein targeting
atau protein sorting.
Lintasan sekretori:
Sintesis protein di ribosom (RE kasar) → badan
golgi → menuju tempatnya → enzim lumen RE,
golgi, lisosom, protein integral membran.
Protein lain di sintesis di sitosol dan dilepas di
sitosol
Sintesis dan targeting protein mitokondria dan
kloroplas
F Memiliki 2 membran
F kloroplas memiliki kompartemen tambahan :
tilakoid
F Perkembangan dan pembelahan mitokondria dan
kloroplas tidak digabung dengan pembelahan
nuklear
F Protein mitokondria dan kloroplas disintesis
di sitosol → ke organel dengan cara terikat
pada reseptor permukaan organel yang
mengenali sekuen uptake-targeting
F Proteinnya memiliki 2 sekuen targeting dan 2
reseptor terikat membran
F Sekuen targetingnya: kaya asam amino
bermuatan +, terhidroksilasi, tak memiliki
asam amino asam (glutamat, aspartat)
Sekuen uptake targeting protein mitokondria
1. Protein yang terikat ke mito
chondrial-import stimulation
factor (MSF) → TOM37 dan
TOM70
2. Protein terikat ke Hsc 70 →
TOM 20 dan TOM 22.
Peranan chaperon, chaperonin
™ Protein di matriks mitokondria terikat pada
Hsc70 matriks (mirip Hsc70 sitosol).
™ Di matriks, protease akan memisahkan
sekuen matriks-targeting pada N-terminus
™ Chaperonin pada bakteri, Gro EL,
memfasilitasi pelipatan protein
3 karakter impor protein ke mitokondria:
1. Informasi tujuan protein ada pada sekuen
pada N-terminal matriks targeting
2. hanya tidak melipat diimpor
3. terjadi di situs membran dalam dan
membran luar yang saling berdekatan
Diduga mitokondria memiliki 1000 kanal untuk
uptake protein
Uptake protein ke mitokondria membutuhkan
energi dari:
1. Hidrolisis ATP di sitosol
2. proton motive force di membran dalam
3. hidrolisis ATP di matriks mitokondria
Dua lintasan transpor protein dari sitosol ke ruang antar
membran mitokondria
Protein ruang antar membran
Contoh Cyt c1, cyt b2, memiliki 2 sekuen Nterminal uptake targeting
Cyt c1 mengikuti pola conservativ: setelah di
matriks→ Hsc70 → melewati inner membran
ke ruang antar membran
• Cyt b2 mengikuti mekanisme non-conservativ,
sekuen uptake targeting ke 2 berfungsi sebagai
sekuen stop transfer, mencegah C-terminus
melewati membran dalam
Intermediat yang berjangkar di membran akan
berdifusi di membran menjauhi situs translokasi.
Pemutusan sekuen uptake targeting ke 2 oleh
protease diruang antar membran melepas
protein ke areal tsb.
Protein mitokondria lain, Cyt c, berdifusi
langsung ke ruang antar membran. Disana
heme diikatkan oleh cytc-heme liase yang
akan menyebabkan perubahan konformasi
sehingga tak dapat berdifusi kembali
di sitosol disebut apocytokrom c, sekuennya
sama dengan bentuk matur.
Rubisco terdiri atas 8
subunit L yang
disandikan di DNA
PMF -
kloroplas dan 8 subunit
S yang disandikan di
nukleus memiliki
Sekuen N-terminal
stromal impor sekitar
44 asam amino
Protein tilakoid memiliki 2
sekuen uptake targeting:
menuju stroma dan ke
lumen tilakoid.
Ada 4 sistim transpor ke
tilakoid, 2 diantaranya
adalah seperti pada
gambar
1. Yang mentranspor plastocyanin:
tanpa gradient pH sepanjang tilakoid membran
2. Yang mentranspor protein 23kDa dari PSII
terlipat di stroma dan mengikat kofaktor redox
metal. Protein tilakoid membran Hef106
membantu translokasi protein jenis ini dan
uptakenya menggunakan energi dari gradien
pH
Sintesis katalase dan
transpornya ke peroksisom
1. Sekuen SKL uptake
targeting
2. Berbentuk tetramer dgn
heme
3. Reseptor sitosolik PTSIR
mengikat SKL dan
membawa ke reseptor
Pex14p
Translokasi protein ke retikulum endoplasma
16 – 30 residu sekuen signal membawa protein
tsb ke membran RE dan menginisiasi transpor
Sekuen signal 1/lebih asam amino bermuatan +, 6
– 12 residu hidrofob
Residu hidrofobik dari signal merupakan situs
pengikatan yang penting untuk pengenalan
sekuen signal dengan protein reseptor pada
membran RE
SRP (Signal Recognition Particle), partikel
sitosolik yang mengikat sekuen signal protein
RE, ribosom unit besar dan reseptor SRP di
membran RE
Struktur dari SRP:
- P54: mengikat sekuen
signal
- P9, P14: berinteraksi
dengan ribosom
- P68, P72: diperlukan
untuk translokasi
SRP juga mencegah disintesisnya protein bila tak
ada membran RE.
Pelepasan GDP dan
pengikatan GTP oleh
subunit P54 SRP dan
subunit α reseptor
SRP.
Hidrolisis GTP →
disosiasi kompleks dan pembentukan kompleks
rantai nascent - translocon
Topologi protein membran retikulum endoplasma
Sintesis dan insersi insulin pada membran RE.
Ada stop transfer membran-anchor sequence sekitar
22 asam amino menyebabkan transpor berakhir
Sintesis dan membran insersi reseptor asialoglycoprotein. Orientasi ini memiliki 1 sekuen internal
hidrofobik signal-anchor yang berfungsi sebagai
sekuen signal RE dan sekuen membran anchor
Sintesis dan insersi transporter glukosa Glut1.
N-terminal α heliks berfungsi sebagai sekuen signal
anchor internal yang tidak dilepas dan menginisiasi
insersi kotranslational
Setelah ke 2 α heliks terbentuk bergeser keluar
translokon ke RE bilayer dan membentuk α
helikal hairpin.