Targetingsequenties

Targetingsequenties zijn korte aminozuurvolgorden in eiwitten die als signaal fungeren om een eiwit naar een specifieke subcellulaire bestemming te dirigeren. Ze komen meestal aan het begin van de eiwitketen voor (N-terminus), maar kunnen ook elders liggen en worden vaak na import verwijderd of verwerkt.

De belangrijkste typen omvatten mitochondriale targetingsequenties (MTS) en chloroplast transit peptides voor plastiden, nucleaire localization signals (NLS) voor transport door de kern, en signaalpeptiden voor het secretiepad via het endoplasmatisch reticulum. Daarnaast bestaan peroxisomale targetingsequenties zoals PTS1 aan de C-terminus (bijv. SKL) en PTS2 aan de N-terminus (consensus R/K-L/V/I-X5-H/Q-L/A). Chloroplast- en mitochondriale signals vertonen karakteristieke aminozuurpatronen die hun bestemming helpen bepalen.

Mechanisme: targetingsequenties worden herkend door specifieke receptoren en transportmachinerieën die eiwitten door membranen geleiden. Eiwitten die naar mitochondriën of chloroplasten worden gericht, passeren via de TOM/TIM-resorptiecomplexen resp. TOC/TIC. ER-gebonden signalen worden herkend door SRP en ingevoerd via de Sec-translocon; nucleus signals via importins; peroxisomale signals via peroxines. Vaak wordt de sequentie na import afgesplitst.

Belang: correcte lokalisatie is cruciaal voor de werking van veel eiwitten. Verkeerd targeten kan leiden tot verlies van functie of ziekte. In biotechnologie worden targetingsequenties ingezet om recombinante eiwitten gericht te laten accumuleren in bijvoorbeeld mitochondriën of chloroplasten.

Onderzoeksmethoden omvatten in vitro importassays, fluorescentie-tags zoals GFP voor lokalisatie en in silico voorspellingen (TargetP, MitoProt, SignalP, Predotar). Deze tools helpen bij het identificeren en ontwerpen van targetingsequenties, hoewel signalen vaak contextafhankelijk en niet volledig voorspelbaar zijn.

Zie ook: eiwitlokalisatie, signaalpeptide, transitpeptide, nucleaire localization signal.