stringtranslate.com

Олигосахарилтрансфераза

Олигосахарилтрансфераза или OST ( EC 2.4.1.119) представляет собой мембранный белковый комплекс , который переносит 14- сахарный олигосахарид из долихола в зарождающийся белок . Это тип гликозилтрансферазы . Сахар Glc 3 Man 9 GlcNAc 2 (где Glc = глюкоза , Man = манноза и GlcNAc = N -ацетилглюкозамин ) присоединен к остатку аспарагина (Asn) в последовательности Asn-X- Ser или Asn-X- Thr , где X - любая аминокислота, кроме пролина . Эта последовательность называется секвоном гликозилирования . Реакция, катализируемая OST, является центральным этапом в пути N -связанного гликозилирования .

Расположение

Комплекс ER Translocon. [2] В синтезе белка участвуют многие белковые комплексы. Фактическое производство происходит в рибосомах (серый и светло-голубой). Через транслокон ER (зеленый: Sec61, синий: комплекс TRAP и красный: комплекс олигосахарилтрансферазы) вновь синтезированный белок транспортируется через мембрану (серый) внутрь ER. Sec61 — это канал, проводящий белок, а OST добавляет сахарные фрагменты к зарождающемуся белку.

OST является компонентом транслокона в мембране эндоплазматического ретикулума (ЭР) . Связанный с липидом олигосахарид ядра собирается на мембране эндоплазматического ретикулума и переносится на выбранные остатки аспарагина зарождающихся полипептидных цепей с помощью комплекса олигосахарилтрансферазы . [3] Активный центр OST расположен примерно в 4 нм от люменальной поверхности мембраны ЭР. [4]

Обычно он действует во время трансляции , когда новообразующийся белок входит в ЭР, но это котрансляционное гликозилирование, тем не менее, называется посттрансляционной модификацией . Было обнаружено несколько примеров активности OST после завершения трансляции. [5] [6] Текущее мнение заключается в том, что посттрансляционная активность может возникать, если белок плохо сложен или сворачивается медленно. [6]

Структура и функции

Дрожжевой OST состоит из восьми различных мембранных белков в трех подкомплексах (один из них — OST4 ). [7] [8] Эти октомеры не образуют олигомеров более высокого порядка , и три из восьми белков сами по себе гликозилированы. [7] Известно, что OST у млекопитающих имеет схожий состав. [9] [10]

Считается, что OST требует много субъединиц, поскольку он должен: [11]

  1. Располагается вблизи поры транслокона.
  2. Распознает и связывает олигосахарилдолихол.
  3. Сканируйте зарождающийся белок, чтобы распознать и связать секвены.
  4. Переместите эти два больших субстрата в их правильные места и формы.
  5. Активируйте атом азота амида Asn для фактического переноса олигосахарида.
  6. Освободите свои субстраты.

Каталитически активная субъединица OST называется STT3. У эукариот существуют два паралога, называемые STT3A и STT3B . STT3A в первую очередь отвечает за котрансляционное гликозилирование зарождающегося полипептида, когда он попадает в просвет эндоплазматического ретикулума, тогда как STT3B может также опосредовать посттрансляционное гликозилирование. [12] Структура PglB , прокариотического гомолога STT3, была решена. [13] Высокое сходство последовательностей между прокариотической и эукариотической STT3 предполагает, что их структуры схожи.

Клиническое значение

Синдромы CDG являются генетическими нарушениями пути гликозилирования. Они обозначаются как «Тип I», если дефектный ген относится к ферменту, участвующему в сборке или переносе предшественника Glc 3 Man 9 GlcNAc 2 -долихола. Они обозначаются как «Тип II», если дефектный шаг происходит после действия OST в пути N -связанного гликозилирования или включает O -связанное гликозилирование . [14]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Wild R, Kowal J, Eyring J, Ngwa EM, Aebi M, Locher KP (2018). «Структура комплекса олигосахарилтрансферазы дрожжей дает представление об N-гликозилировании эукариот». Science . 359 (6375): 545–550. Bibcode :2018Sci...359..545W. doi : 10.1126/science.aar5140 . hdl : 20.500.11850/228327 . PMID  29301962.
  2. ^ Pfeffer S, Dudek J, Gogala M, Schorr S, Linxweiler J, Lang S, Becker T, Beckmann R, Zimmermann R, Förster F (2014). "Структура комплекса олигосахарилтрансферазы млекопитающих в транслоконе нативного белка ER". Nat. Commun . 5 (5): 3072. Bibcode :2014NatCo...5.3072P. doi : 10.1038/ncomms4072 . PMID  24407213.
  3. ^ Zufferey R, Knauer R, Burda P, Stagljar I, te Heesen S, Lehle L, Aebi M (октябрь 1995 г.). "STT3, высококонсервативный белок, необходимый для активности олигосахарилтрансферазы дрожжей in vivo". EMBO J . 14 (20): 4949–60. doi :10.1002/j.1460-2075.1995.tb00178.x. PMC 394598 . PMID  7588624. 
  4. ^ Nilsson IM, von Heijne G (март 1993). «Определение расстояния между активным сайтом олигосахарилтрансферазы и мембраной эндоплазматического ретикулума». J. Biol. Chem . 268 (8): 5798–801. doi : 10.1016/S0021-9258(18)53389-5 . PMID  8449946.
  5. ^ Pless DD, Lennarz WJ; Lennarz (январь 1977). "Ферментативное превращение белков в гликопротеины". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 74 (1): 134–8. Bibcode :1977PNAS...74..134P. doi : 10.1073/pnas.74.1.134 . PMC 393212 . PMID  264667. 
  6. ^ ab Duvet S, Op De Beeck A, Cocquerel L, Wychowski C, Cacan R, Dubuisson J (февраль 2002 г.). «Гликозилирование белка оболочки вируса гепатита С E1 происходит посттрансляционно в мутантной клеточной линии CHO с дефицитом маннозилфосфорилдолихола». Glycobiology . 12 (2): 95–101. doi : 10.1093/glycob/12.2.95 . PMID  11886842.
  7. ^ ab Knauer R, Lehle L (январь 1999). «Комплекс олигосахарилтрансферазы из дрожжей». Biochim. Biophys. Acta . 1426 (2): 259–73. doi :10.1016/S0304-4165(98)00128-7. PMID  9878773.
  8. ^ Dempski RE, Imperiali B (декабрь 2002 г.). «Олигосахарилтрансфераза: привратник секреторного пути». Curr Opin Chem Biol . 6 (6): 844–50. doi :10.1016/S1367-5931(02)00390-3. PMID  12470740.
  9. ^ Nilsson I, Kelleher DJ, Miao Y, Shao Y, Kreibich G, Gilmore R, von Heijne G, Johnson AE (май 2003 г.). «Фотосшивание зарождающихся цепей с субъединицей STT3 комплекса олигосахарилтрансферазы». J. Cell Biol . 161 (4): 715–25. doi :10.1083/jcb.200301043. PMC 2199356. PMID  12756234 . 
  10. ^ Караоглу Д., Келлехер Д.Дж., Гилмор Р. (октябрь 2001 г.). «Аллостерическая регуляция обеспечивает молекулярный механизм для преимущественного использования полностью собранного долихол-связанного олигосахарида олигосахарилтрансферазой дрожжей». Биохимия . 40 (40): 12193–206. doi :10.1021/bi0111911. PMID  11580295.
  11. ^ Imperiali B (ноябрь 1997 г.). «Гликозилирование белков: битва титанов». Accounts of Chemical Research . 30 (11): 452–459. doi :10.1021/ar950226k.
  12. ^ Ruiz-Canada C, Kelleher DJ, Gilmore R (январь 2009 г.). «Котрансляционное и посттрансляционное N-гликозилирование полипептидов различными изоформами OST млекопитающих». Cell . 136 (2): 272–83. doi :10.1016/j.cell.2008.11.047. PMC 2859625 . PMID  19167329. 
  13. ^ Lizak C, Gerber S, Numao S, Aebi M, Locher KP (июнь 2011 г.). "Рентгеновская структура бактериальной олигосахарилтрансферазы". Nature . 474 (7351): 350–5. doi :10.1038/nature10151. PMID  21677752. S2CID  205225231.
  14. ^ Marquardt T, Denecke J (июнь 2003 г.). «Врожденные нарушения гликозилирования: обзор их молекулярных основ, клинических проявлений и специфических методов лечения». Eur. J. Pediatr . 162 (6): 359–79. doi :10.1007/s00431-002-1136-0. PMID  12756558. S2CID  3196550.

Внешние ссылки