Двухкомпонентные системы фосфорилирования белков
Двухкомпонентные системы фосфорилирования белков представляют собой эстафету передачи сигналов.
Основные положения:
- Двухкомпонентные сигнальные системы состоят из сенсорных и реактивных компонентов.
- При получении сигнала происходит аутофосфорилирование сенсорного компонента по сайту гистидина (His) .
- Перенос фосфата на остаток аспарагиновой кислоты в реактивном компоненте приводит к его активации.
У прокариот, растений и грибов существует альтернативный механизм регуляции фосфорилирования и дефосфорилирования, известный под названием двух-компонентная сигнализация . На рис. 18.32 представлена типичная двухкомпонентная система. В этой системе рецептор, обозначаемый как сенсор, реагирует на сигнал, катализируя процесс аутофосфорилирования остатка гистидина. К сенсорам относятся рецепторы хемоаттрактантов у бактерий, регуляторы осмолярности у грибов, светочувствительные белки, рецепторы этилена, выполняющего функцию гормона созревания у растений, и прочие рецепторы, участвующие в приеме разнообразных метаболических, гормональных и внешних сигналов. Киназы дегидрогеназы митохондрий у млекопитающих по первичной структуре напоминают бактериальные гистидинкиназы, хотя ферменты млекопитающих фосфорилируют остатки серина или треонина, но не гистидина. Затем фосфорилированный сенсор переносит ковалентно связанную фосфатную группу на остаток аспарагиновой кислоты второго белка, который называется реактивный компонент. Этот компонент запускает ответную реацию клетки, обычно связываясь с цитоплазматическими белками и регулируя их активность по аллостерическому механизму.
Хотя изложенный общий механизм является общим для всех двухкомпонентных систем, их структура и конкретные процессы реализации сигнала сильно различаются. Некоторые двухкомпонентные системы состоят только из одного белка (сенсора и реактивного компонента, представляющих собой одну полипептидную цепь). Другие содержат сенсорный белок и два других белка, содержащих фосфорилированные остатки аспарагиновой кислоты. Первый или второй из этих остатков может проявлять активность реактивного компонента. Наконец, в составе двухкомпонентных систем чаще отсутствуют обычные протеинфосфатазы. Отщепление фосфатной группы может происходит спонтанно или же под действием самого реактивного компонента.
Смотрите также:
