N-Формилметионин
| N-Формилметионин | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Хим. формула | C6H11NO3S |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 177,22 г/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 4309-82-4 |
| PubChem | 911 |
| Рег. номер EINECS | 224-322-8 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChEBI | 182822 |
| ChemSpider | 887 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
N-формилметионин — производная аминокислоты метионина, с формильной группой присоединенной к аминной группе. Используется для инициации синтеза белка с генов бактерий, митохондрий и пластид. Часто удаляется из полипептидной цепи в процессе посттрансляционной модификации.
N-формилметионин играет важную роль в синтезе белка бактерий, митохондрий и хлоропластов. Он не используется при синтезе белков эукариот, закодированных в ядре, и белков архей. В организме человека N-формилметионин распознается иммунной системой как чужеродный агент или сигнал повреждения клеток, и стимулирует организм для борьбы с потенциальной инфекцией.
Роль при синтезе белка[править | править код]
N-формилметионин — это стартовый остаток при синтезе белков у бактерий, и, следовательно, расположен на N-конце синтезирующегося полипептида. Формилметионин доставляется к комплексу рибосомы и мРНК специализированной тРНК (тРНКfMet), которая имеет 3'-UAG-5' антикодон, способный связываться со старт-кодоном 5'-AUG-3' мРНК. Таким образом, N-формилметионин кодируется тем же кодоном, что и метионин. При инициации трансляция кодон AUG связывается с тРНКfMet, и N-формилметионин используется вместо метионина, становясь первой аминокислотой полипептидной цепи. Когда AUG встречается не в начале мРНК, он связывается с тРНКMet, и в синтезирующийся белок вставляется немодифицированный метионин. В некоторых организмах встречаются вариации описанного механизма.
Добавление формильной группы в метионин катализируется ферментом метионил-тРНК-формилтрансферазой. Эта модификация производится уже после того, как метионин был присоединен к тРНКfMet аминоацил-тРНК-синтетазой. Метионин может быть присоединен и к тРНКfMet, и к тРНКMet. Однако формилтрасфераза селективно катализирует добавление формильной группы к метионину только в составе тРНКfMet, но не тРНКMet.
N-концевой формилметионин отщепляется от большинства белков бактерий в результате двух последовательных ферментативных реакций. На первой стадии, пептиддеформилаза отщепляет формильную группу, превращая остаток формилметионина в остаток метионин. Затем метионинаминопептидаза (МАП) удаляет первый осадок метионина из цепи.[1]
Значение для иммунологии[править | править код]
Так как N-формилметионин присутствует в белках бактериального происхождения, но отсутствует в белках эукариот (за исключением белков органелл), то иммунная система может использовать его для распознавания "свой-чужой". Гранулоциты способны связывать белки, начинающиеся с N-формилметионина, и использовать их для привлечения циркулирующих в крови лейкоцитов, и стимуляции бактерицидных процессов, таких как фагоцитоз.[2]
Однако N-формилметионин все же присутствует в белках, синтезированных в митохондриях и хлоропластах. Поэтому в рамках более современных теорий N-формилметионин расценивается в качестве сигнала тревоги, свидетельствующего о повреждении митохондрий, а также бактериальных клеток.[3]
N-формилметионин встречается в составе некоторых эффекторных пептидов. Например, N-формилметионил-лейцил-фенилаланин (FMLP) активирует лейкоциты и другие типы клеток путем связывания с рецептором формилпептидов типа 1 (FPR1) и рецептором формилпептидов типа 2 (FPR2), являющихся G-белок сопряженными рецепторами. Действуя через эти рецепторы, формилметионин-содержащие пептиды и белки являются частью системы врожденного иммунитета. Они способны как инициировать острое воспаление, так и подавлять его в зависимости от ряда условий. Олигопептиды и белки, содержащие N-формилметионин, участвуют также в формировании других физиологических и патологических реакций организма.
Примечания[править | править код]
- ↑ Sherman F., Stewart J. W., Tsunasawa S. Methionine or not methionine at the beginning of a protein (англ.) // BioEssays. — 1985. — Vol. 3, no. 1. — P. 27–31. — doi:10.1002/bies.950030108. — PMID 3024631.
- ↑ Detmers Р. А., Wright S. D., Olsen E., Kimball B., Cohn Z. A. Aggregation of complement receptors on human neutrophils in the absence of ligand (англ.) // The Journal of Cell Biology. — 1987. — Vol. 105, no. 3. — P. 1137–45. — doi:10.1083/jcb.105.3.1137. — PMID 2958480.
- ↑ Zhang Q., Raoof M., Chen Y., Sumi Y., Sursal T., Junger W., Brohi K., Itagaki K., Hauser C. J. Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury (англ.) // Nature. — 2010. — Vol. 464, no. 7285. — P. 104–107. — doi:10.1038/nature08780. — PMID 20203610.