eiwittranslocatie

Eiwittranslocatie is het proces waarbij eiwitten door membranen heen worden verplaatst naar en in organellen of de plasmamembraan terechtkomen. Dit zorgt voor de juiste lokalisatie en functie van eiwitten in de cel en is cruciaal voor cellulaire compartimentering. Eiwitten dragen signaal- of topogene sequenties die aangeven waar ze heen moeten: naar het endoplasmatisch reticulum (ER), mitochondriën, chloroplasten, peroxisomen of de plasmamembraan.

Signaalpeptiden en topogene sequenties bepalen de bestemming. Een N-terminale signaalpeptid bindt vaak aan SRP (signaalherkenningsdeeltje) en leidt het ribosoom naar het ER voor co-translational translocatie. Interne signaalsequenties kunnen functioneren als start- en stop-transfer sequenties en bepalen of een eiwit in het ER-lumen of in het ER-membraan terechtkomt. Eiwitten kunnen ook posttransloceren naar mitochondriën, chloroplasten of peroxisomen via specifieke importmachineries.

Belangrijkste machineries: In eukaryoten verloopt ER-translocatie vaak co-translational via SRP, dat het ribosoom naar de SRP-receptor brengt en vervolgens naar het Sec61-translocon. Het eiwit wordt door het lumenale kanaal in het ER gedropt of in het membraan ingebouwd. Signaalpeptiden worden meestal verwijderd door een signaalpeptidase, en start‑/stop-transfer sequenties bepalen de uiteindelijke topologie.

Posttranslationale import: Eiwitten kunnen ook posttranslational naar mitochondriën (TOM/TIM), chloroplasten (TOC/TIC) en peroxisomen (PEX-systeem) worden getransloceren. Cytosolische chaperonen houden nieuw gesynthetiseerde eiwitten in een ongevouwen toestand en begeleiden ze door de kanalen. Bij mitochondria leveren membraanpotentiaal en mtHsp70-ATPase extra energie.

Kwaliteit en belang: Foutieve eiwitlokalisatie kan leiden tot ziekteverschijnselen en verlies van functie. Bestudering van eiwittranslocatie gebeurt met in vitro importassays, cross-linking en beeldvorming.