KDEL (aminosyrasekvens)
KDEL är en målpeptidsekvens i däggdjur och växter belägen på den C-terminala änden av aminosyrastrukturen hos ett protein . KDEL-sekvensen förhindrar att ett protein utsöndras från det endoplasmatiska retikulumet (ER) och underlättar dess återkomst om det av misstag exporteras.
Ett protein med ett funktionellt KDEL-motiv kommer att hämtas från Golgi-apparaten genom retrograd transport till ER-lumen. Den riktar sig också mot proteiner från andra platser (som cytoplasman ) till akuten. Proteiner kan bara lämna ER efter att denna sekvens har klyvts bort.
Förkortningen KDEL bildas av motsvarande bokstäver till varje aminosyra. Detta bokstavssystem definierades av IUPAC och IUBMB 1983 och är som följer:
- K — Lysin
- D — Asparaginsyra
- E — Glutaminsyra
- L — Leucin
Därför är KDEL-sekvensen i trebokstavskod: Lys - Asp - Glu - Leu .
Det lösliga residenta proteinet kommer att förbli i ER så länge som det innehåller en KDEL-signalsekvens på den C-terminala änden av proteinet. Men eftersom vesikelknoppning är en sådan dynamisk process, och det finns en hög koncentration av lösliga proteiner i ER, transporteras lösliga proteiner oavsiktligt till cis-golgi via COPII- belagda vesiklar. Transportmekanismen för proteiner som innehåller KDEL-signalsekvensen underlättas av KDEL-receptorer fästa till COPII- och COPI- vesiklar.
KDEL-receptorer
KDEL-receptorer initierar mekanismen genom vilken proteiner transporteras från Golgi till ER. Dessa proteiner kom ursprungligen från ER och de flydde in i cis-Golgi. KDEL-signalsekvensen känns igen av KDEL-receptorer, som vanligtvis är lokaliserade i cis-Golgi, lysosomer och sekretoriska vesiklar. Dessa receptorer återvinns under varje transportcykel. KDEL-receptorbindning är beroende av pH, där liganden (målprotein) binder starkt till receptorn i cis-Golgi på grund av det unika låga pH-värdet (6, i in vitro-experiment visar pH 5 starkast bindning) som är karakteristiskt för den biokemiska miljön av cis-Golgi-nätverket. När vesikeln som innehåller KDEL-receptorn når ER, är receptorn inaktiv på grund av det höga pH (7,2-7,4) i ER, vilket resulterar i frisättning av målproteinet/liganden.
En studie utförd av Becker et al. visat genom experiment och simulering att KDEL-receptorer/lastklustring vid cellytan orsakas av transport av lastsynkroniserade receptorer från och till plasmamembranet. Videon till höger visar ett experiment utfört av Becker et al. demonstrerar dynamiken i KDEL-receptorklustringens tidsberoende med ett fullständigt experiment från början till slut (60 minuter). Inom uppsatsen noterar författarna vikten av att förstå verkningsmekanismen för receptorklustringen och dynamisk omorganisation på grund av dess potentiella förståelse att använda för att utforma riktade terapier.
Motsvarar jäst och växter
Den liknande sekvensen HDEL utför samma funktion i jäst , medan växter är kända för att använda både KDEL- och HDEL-signalsekvenser.
Förkortningen HDEL följer samma notation som KDEL:
- H — Histidin
- D — Asparaginsyra
- E — Glutaminsyra
- L — Leucin
Koden på tre bokstäver är: His - Asp - Glu - Leu .
Se även
- ER-retention
- KKXX (aminosyrasekvens)
- Endoplasmatiska retikulumproteinretentionsreceptorer