N-formilmetionin
N-Formilmetionin (fMet,[1] HCO-Met,[2] For-Met[2]) je derivat aminokiseline metionina u kojem je formil grupa dodana amino grupi. Posebno se koristi za iniciranje sinteza proteina iz bakterijal i organelskih gena, a može se ukloniti post-translacijskom modifikacijom.
| N-Formilmetionin | |
|---|---|
-N-Formylmethionine_V.1.svg) | |
| Općenito | |
| Hemijski spoj | N-Formilmetionin |
| Druga imena | 2-Formilamino-4-metilsulfanil-buterna kiselina; Formlmetionin; N-Formil(metil)homocistein |
| Molekularna formula | C6 H11NO3S |
| CAS registarski broj | 4289-98-9} |
| SMILES | CSCC[C@H](NC=O)C(O)=O |
| Osobine1 | |
| Molarna masa | 177.22 g/mol |
| 1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima. | |
fMet ima ključnu ulogu u sintezi proteina bakterija, mitohondrija i hloroplast. Ne koristi se u citosolnoj sintezi proteina eukariota, gdje su eukariotski jedarni geni prevedeni. Također ga ne koristi Archaea. U ljudskom tijelu, imunski sistem prepoznaje fMet kao strani materijal, ili kao alarmni signal koji oslobađaju oštećene ćelije, i stimuliše tijelo da se bori protiv potencijalne infekcije.
Funkcija u sintezi proteina
uredifMet je početni ostatak u sintezi proteina u bakterijama, te se, prema tome, nalazi na N-terminalu rastućeg polipeptida. fMet se isporučuje u ribosom (30S) – iRNK kompleks pomoću specijalizovane tRNK (tRNAfMet) koja ima 3'-UAC-5' antikodon koji je sposoban da se veže za 5'-AUG-3' startni kodon koji se nalazi na iRNK. fMet je stoga kodiran istim kodonom kao metionin; međutim, AUG je takođe translacijski inicijacijski kodon. Kada se kodon koristi za inicijaciju, fMet se koristi umjesto metionina, čime se formira prva aminokiselina, kako se sintetiše peptidni lanac. Kada se isti kodon pojavi kasnije u iRNK, koristi se normalan metionin. Mnogi organizmi koriste varijacije ovog osnovnog mehanizma.
Dodavanje formil-grupe metioninu katalizira enzim metionil-tRNK formiltransferaza. Ova modifikacija se vrši nakon što je metionin učitan na tRNKfMet pomoću aminoacil-tRNK sintetaza.
Sam metionin može se učitati ili na tRNKfMet ili tRNKMet. Međutim, transformilaza će katalizirati dodavanje formil-grupe metioninu samo ako je metionin napunjen na tRNKfMet, a ne na tRNKMet.
N-terminalni fMet se uklanja iz većine proteina, i domaćina i rekombinantnih, nizom dvije enzimske reakcije. Prvo, peptid-deformilaza ga deformilira, pretvarajući ostatak nazad u normalan metionin. Zatim metionin-aminopeptidaza (MAP) uklanja ostatak iz lanca.[3]
Mitohondrije eukariotskih ćelija, uključujući one kod ljudi, i hloroplasti biljnih ćelija također pokreću sintezu proteina sa fMet. S obzirom da mitohondrije i hloroplasti imaju ovu početnu sintezu proteina sa fMet-om zajedničku sa bakterijama, ovo je citirano kao dokaz za endosimbiotsku teoriju.[4]
Relevantnost za imunologiju
urediBudući da je fMet prisutan u proteinima koje proizvode bakterije, ali ne i u proteinima koje proizvode eukarioti (osim u organelama dobivenim od bakterija), imunski sistem ga može koristiti da pomogne u razlikovanju sebe od ne-ja. Polimorfonuklearne ćelije mogu vezati proteine počevši od fMet-a i koristiti ih za pokretanje privlačenja cirkulirajućih krvnih leukocita, a zatim stimulirati mikrobicidne aktivnosti kao što je fagocitoza.[5][6][7]
Budući da je fMet prisutan u proteinima koje stvaraju mitohondrije i hloroplasti, novije teorije ga ne vide kao molekulu kojs imundki sistem može koristiti da razlikuje sebe od ne-sebe.[8] Umjesto toga, čini se da se oligopeptidi i proteini koji sadrže fMet oslobađaju od strane mitohondrija oštećenih tkiva, kao i od oštećenih bakterija, te se stoga mogu kvalificirati kao "alarmni" signal, kao što je objašnjeno u Model opasnosti imunosti. Prototip oligopeptida koji sadrži fMet je N-formilmetionin-leucil-fenilalanin (FMLP) koji aktivira leukocite i druge tipove ćelija vezivanjem sa ovim ćelijama formil-peptidnim receptorom 1 (FPR1) i formil-prptidnim receprorom 2 (FPR2) G-protein spregnuti receptori (vidi takođe formil-peptidni receptor 3). Delujući preko ovih receptora, oligopeptidi i proteini koji sadrže fMet su dio urođenog imunskog sistema; oni funkcionišu da iniciraju akutne ulalne odgovore, ali pod drugim uslovima funkcionišu da inhibiraju i rešavaju ove odgovore. Oligopeptidi i proteini koji sadrže fMet također funkcionišu u drugim fiziološkim i patološkim odgovorima.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ PubChem. "N-Formyl-DL-methionine". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (jezik: engleski). Pristupljeno 24. 10. 2020.
- ^ a b Nomenclature and Symbolism for Amino Acids and Peptides, 3AA-18 and 3AA-19
- ^ Sherman F, Stewart JW, Tsunasawa S (juli 1985). "Methionine or not methionine at the beginning of a protein". BioEssays. 3 (1): 27–31. doi:10.1002/bies.950030108. PMID 3024631. S2CID 33735710.
- ^ Alberts, Bruce (18. 11. 2014). Molecular biology of the cell (Sixth izd.). New York, NY. str. 800. ISBN 978-0-8153-4432-2. OCLC 887605755.
- ^ Šablon:GeorgiaImmunology
- ^ "The Innate Immune System: Pattern-Recognition Receptors, Antigen-Nonspecific Antimicrobial Body Molecules, and Cytokines". Arhivirano s originala, 27. 7. 2010.
- ^ Detmers PA, Wright SD, Olsen E, Kimball B, Cohn ZA (septembar 1987). "Aggregation of complement receptors on human neutrophils in the absence of ligand". The Journal of Cell Biology. 105 (3): 1137–45. doi:10.1083/jcb.105.3.1137. PMC 2114803. PMID 2958480.
- ^ Zhang Q, Raoof M, Chen Y, Sumi Y, Sursal T, Junger W, Brohi K, Itagaki K, Hauser CJ (Mar 4, 2010). "Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury". Nature. 464 (7285): 104–107. Bibcode:2010Natur.464..104Z. doi:10.1038/nature08780. PMC 2843437. PMID 20203610.
Vanjski linkovi
uredi- N-Formylmethionine na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)