Статья: Нобелевская премия по физиологии и медицине за 1999 г.

Масло и вода не смешиваются. Как же белки насыщенные водой гидрофильные молекулы проникают через внутриклеточные липидные мембраны, которые, по сути, являются масляными барьерами, делящими клетку на отсеки? Этот вопрос побудил биохимика Гюнтера Блобеля начать исследования, за которые в 1999 г. он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Первый шаг к пониманию того, как белки проходят через мембраны, был сделан им в 1971 г., когда Блобель работал в лаборатории Джоржа Палада в Рокфеллеровском университете. Блобель и его коллега Дэвид Сабатини выделили небольшой фрагмент молекулы белка они назвали его пептидный сигнал, который мог проникать через липидный слой мембраны.

За последующие три десятилетия, исследуя процесс переноса (транслокации) белков в клетках, Блобель расширил гипотезу сигнального пептида, выяснив, что он служит как бы почтовым индексом, направляющим новые белки к местам, где они должны находиться.

Этот процесс оказался универсальным: сходным образом он осуществляется в клетках растений, дрожжей и животных, включая человека.

Многие тяжелые заболевания такие, например, как муковисцидоз, наследственная гиперхолистеринемия (повышенный уровень холестерина в крови) обусловлены неправильной работой системы, управляющей перемещением белков в клетке. Результаты, полученные Блобелем, проложили путь к пониманию того, как эти нарушения можно было бы устранить, т.е. лечить соответствующие заболевания.

В клетке белкам приходится проходить через мембраны во многих местах. Белки синтезируются на рибосоме (1), и если они предназначены для секреции, сразу попадают в эндоплазматическую сеть (ЭПР). Для этого рибосома должна подойти к мембране эндоплазматической сети. В этом ей помогают короткие последовательности аминокислот в полипептидной цепи синтезируемых белков, называемые сигнальными пептидами. Сигнальные пептиды связываются с распознающими сигнал частицами (SRP), которые в свою очередь связываются с SRP-рецепторами, находящимися на поверхности мембраны эндоплазматического ретикулума. Как только белки проходят через мембрану ЭПР, сигнальные пептиды от них отщепляются. Сами белки заключаются в мембранные пузырьки везикулы, которые, пройдя через аппарат Гольджи, сливаются с клеточной плазматической мембраной и высвобождают свое содержимое в окружающую среду.

Белки, которые должны оставаться в клеточной мембране, например рецепторы, принимающие биохимические сигналы от других клеток, перемещаются в клетке сходным образом (2). Такие белки, называемые трансмембранными, помимо сигнальных пептидов имеют пептиды остановки переноса, выполняющие функцию якоря белка в мембране. Когда везикулы подходят к плазматической мембране и сливаются с ней, заключенные в них белки становятся неотъемлемой частью этой мембраны.

Сигнальные пептиды в жизнедеятельности клетки играют такую же роль, как почтовые индексы в нашей повседневной жизни. Так, белки, предназначенные для работы в клеточном ядре (3), имеют сигнальные пептиды, которые позволяют им безошибочно находить специализированные структуры, называемые комплексами ядерной поры, и связываться с ними. Наконец, белки, обеспечивающие функционирование разнообразных внутриклеточных органелл, таких, например, как энергетические фабрики клетки митохондрии (4) или лизосомы, имеют сигнальные пептиды еще одного типа, также обеспечивающие безошибочную доставку их по соответствующему внутриклеточному адресу.

Перевод с английского

Похожие рефераты:

Статья: Цитоскелет сигнализирует Статья: Изучение факторов, влияющих на целостность цитоплазматической мембраны растительной клетки Реферат на тему Частичные моносомии аутосом Статья: История зоологии Статья: Тюльпан Статья: Астра Статья: Иммунологический сэндвич, или как ищут вирусы Статья: Формирование современной картины мира средствами биологии Курсовая работа на тему Бобр обыкновенный Реферат на тему Архантропы антропология и культура Контрольная работа на тему Биохимические основы органолептики: вкус и запах Реферат на тему Генетика и биометрия Контрольная работа на тему Значение науки в эпоху научно-технической революции Контрольная работа на тему Описание и характеристика центральной нервной системы Статья: Популяционная экология большой синицы, Parus major в таежных лесах Приладожья Дипломная работа на тему Оценка влияния микробиологических препаратов на тлей и их энтомофага - хищную галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond Отчет по практике: Методы полевого исследования Контрольная работа на тему Механизмы реализации путей гибели клетки Реферат на тему Обоняние в жизни рыб Контрольная работа на тему Общая характеристика и классификация кольчатых червей Реферат на тему Вернадський - вчений та дослідник Реферат на тему Антропологические различия фигуры человека: половые, лицевые. Условия создания рас Реферат на тему Белковый обмен Курсовая работа на тему Биогеохимическая деятельность микроорганизмов Контрольная работа на тему Болезни и вредители декоративных растений Дипломная работа на тему Взаимодействие микроорганизмов с высшими растениями Реферат на тему Дыхание растений Реферат на тему Жива Земля й життя планети Курсовая работа на тему Водный режим у растений Реферат на тему Гёте. Учение о метаморфозе растений Отчет по практике: Дендрологическое обследование лесных массивов Реферат на тему Голографическая модель Вселенной Шпаргалка: Основы естествознания Контрольная работа на тему Однодольные степи близ с. Ясашная Ташла и с. Тушна Реферат на тему Исторические этапы познания природы. Особенности современного естествознания Реферат на тему Кісткові риби Доклад: Особенности методов современного экспериментально-математического естествознания. Системный подход как его важнейшая парадигма Реферат на тему Становление первичных экосистем. Характер взаимодействия организмов на ранних этапах эволюции жизни Контрольная работа на тему Наследственность и рост. Развитие коры головного мозга. Принципы эволюции Реферат на тему Концепции развития современных технологий Контрольная работа на тему Строение и функции органелл клетки. Законы Г. Менделя Контрольная работа на тему Концепции самоорганизации и управления синергетика и кибернетика Шпаргалка: Концепции современного естествознания Контрольная работа на тему Космологические концепции происхождения и развития Вселенной Контрольная работа на тему Методы поиска и оценки численности гидробионтов Реферат на тему Механізми раннього ембріонального розвитку Дипломная работа на тему Структурно-функціональні особливості наднирників людини на різних етапах онтогенезу Реферат на тему Нервная система человека Реферат на тему Питание и здоровье Реферат на тему Социокультурный статус науки. Специфика научного познания Реферат на тему Теории эволюции и процесс видообразования Курсовая работа на тему Биогенез мембран Курсовая работа на тему Богомол обыкновенный Реферат на тему Владимир Иванович Вернадский и его учение о ноосфере Реферат на тему Генетический код Реферат на тему Взаимодействие животных как фактор эволюции Курсовая работа на тему Исследование бактерий по почвенному профилю дерновой альфегумусовой глеевой почвы Реферат на тему Вселенная и человек Реферат на тему Естественнонаучная картина мира в исторической динамике культуры Реферат на тему Гидросфера Земли Контрольная работа на тему Генетическая сущность мейоза. Строение пищеварительной системы Реферат на тему Получение брома Статья: Методы исследований пресноводного зоопланктона Статья: Эволюция и свечение организмов Реферат на тему Спатифиллум Статья: Опыты со смесью Армстронга Статья: Бионика синтез биологии и техники Статья: Вещества, из которых состоят растения Реферат на тему Кордилина Курсовая работа на тему Особенности использования цифрового микроскопа на уроках биологии Реферат на тему Рефлекторная природа деятельности нервной системы человека Реферат на тему Рецепторы как главное звено в деятельности сенсорной системы организма Курсовая работа на тему Основные условия организации познавательной деятельности учащихся при формировании понятий систематики в VI классе Реферат на тему Природа экологической пирамиды Реферат на тему Развитие почвенной зоологии Реферат на тему Спирейные Реферат на тему Деление и онтогенез клетки Реферат на тему Выдающиеся ученые. Томас Хант Морган Реферат на тему Генетически модифицированные организмы Курсовая работа на тему Нервная ткань Отчет по практике: Физиологическое состояние древостоя под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды Реферат на тему Эфир как философия физики Курсовая работа на тему Ядовитые животные и роль яда в их жизни Реферат на тему Хвороби та шкідники квіткових рослин Реферат на тему Серое и белое вещество головного и спинного мозга Реферат на тему Мембранные потенциалы и их ионная природа Курсовая работа на тему Методы культивирования возбудителя ранней пятнистости и оценки устойчивости растений к заболеванию Контрольная работа на тему Морфология и анатомия цветка Реферат на тему Биосфера, как область взаимодействия общества и природы Реферат на тему Вклад русских генетиков в науку Реферат на тему Зрение кошки Доклад: Животные Австралии Дипломная работа на тему Распределение врановых птиц на территории города Гомеля Курсовая работа на тему Тепловая смерть Вселенной Реферат на тему Население планеты Курсовая работа на тему Кровь как внутренняя среда организма Контрольная работа на тему Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных Контрольная работа на тему Слуховой анализатор Контрольная работа на тему Биоритмы и их роль в жизнедеятельности человека Курсовая работа на тему Генетика человека