Procesamiento Post-traduccional

1.Modificaciones de los extremos amino y carboxilo

2.Péptidos señal

3.Modificación de aa individuales

4.Unión de cadenas laterales de

carbohidratos

5.Isoprenilación

6.Adición de grupos prostéticos

7.Procesamiento proteolítico

8.Formación de puentes S-S

Plegamiento de proteínas

• 100 Residuos

• 10 Configuraciones posibles por residuo

• 10100 Posibles configuraciones

• Conversión entre configuraciones 13–13 s

• Tiempo estimado: 1085 s (1077 años)

• Tiempo observado: 10–1 a 103 s

Bovine pancreatic trypsin inhibitor

60%

↓ΔG

Bovine pancreatic trypsin inhibitor

http://intl.sciencemag.org/content/vol295/issue5561/images/large/se0920260003.jpeg

http://intl.sciencemag.org/content/vol295/issue5561/images/large/se0920260004.jpeg

7

77

7

7

7

7

Secreción de proteínas

Procesamiento proteolítico

• Incremento de diversidad– Met aminopeptidasas

• Como mecanismo de activación– Zimógenos

• Direccionamiento intracelular– Translocación de proteínas

Modificación covalente

1. Acetilaciones2. Glicosilaciones3. Hidroxilaciones4. Metilaciones5. Nucleotidilaciones6. Fosforilaciones7. ADP-ribosilaciones8. Etc.

Modificaciones co y post-

traduccionales

http://www.accessexcellence.org/AB/GG/protein_synthesis.html

Cuatro grandes grupos

• Plegamiento de la proteína

• Procesamiento proteolítico

• Modificaciones químicas

• Separación de inteínas

Modificaciones post-traduccionales

Procesamiento enzimático

Formación de puentes disulfuro

Cuatro grandes grupos

• Plegamiento de la proteína

• Procesamiento proteolítico

• Modificaciones químicas

• Separación de inteínas

Modificaciones post-traduccionales

MPT FunciónFosforilación Señalización, activación

AcetilaciónEstabilidad, interacción

DNA-prots

Metilación Regulación génica

Acilación, modif. por ácidos grasos

Localización y señalización celular

GlicosilaciónProteínas excretadas,

reconocimiento y señalización celular

Anclas GPIFijación de enzimas y

receptores a membrana

Puentes S-S Estabilidad de proteínas

Ubiquitinación Señal de destrucción

Sulfatación Modulador de interacciones

Nombre Sitio Modificación

Acetilación Terminal NH2- Replaced by CH3CONH-

Miristilación Terminal NH2-Replaced by

CH3(CH2)12CONH-

Palmitoilación Terminal NH2-Replaced by

CH3(CH2)14CONH-

AmidaciónTerminal -

COOHReplaced by -CONH2

Enlaces disulfuro 2 Cys -SH Replaced by -S-S-

N-Glicosilación N-X-S/T 

O-Glicosilación S/T 

Sulfatación -OH of Y Replaced by -OSO3H

Fosforilación -OH of Y/S/T Replaced by -OPO3H2

N-metilación -NH2 of K/R/H/Q Replaced by -NHCH3

O-metilesterificación -COOH of E/D Replaced by -COOCH3

Carboxilación -NH2 of E/D Replaced by -NHOCH3

Hidroxilación -NH2 of P/K/D Replaced by -NHOH

MPT FunciónFosforilación Señalización, activación

AcetilaciónEstabilidad, interacción

DNA-prots

Metilación Regulación génica

Acilación, modif. por ácidos grasos

Localización y señalización celular

GlicosilaciónProteínas excretadas,

reconocimiento y señalización celular

Anclas GPIFijación de enzimas y

receptores a membrana

Puentes S-S Estabilidad de proteínas

Ubiquitinación Señal de destrucción

Sulfatación Modulador de interacciones

C-manosil Trp Man

Ser

GlcNAc-1-P

Man-1-P

Fuc-1-P

Xyl-1-P

Fosfo-glicosil

Glipiación C-term EthN-6-P-Man

y sus enlaces característicos

Glicosilación

Ancla GPI

O-glicosil

Ser

Glc

FucNAc

Xyl

Gal

Hyl

Gal

Hyp

GlcNAc

Gal

Ara

Tyr

GlcGal

Thr

Man

GlcNAc

Glc

Gal

Ser/Thr

Man

GlcNAc

Pse

Gal

GalNAc

Fuc

DiAcTridH

y sus enlaces característicos

N-glicosil

Asn

Arg

GlcNAc

GalNAc

Glc

Rha

Glc

Glicosilación

La N-glicosilación

Enlace Eucariotas Arqueas Eubacterias

N-glicosil + + +

O-glicosil + + +

C-manosilación +

Fosfoglicosil +

Glipiación + +

Distribución filogenética

Y la glicosilación, es frecuente entre las proteínas?

Apweiler et al., 1999. Biochim Biophys Acta. 1473:4-8.

El 65% de las secuencias proteicas registradas en

SWISS-PROT presentan consenso para N-

glicosilación (NXS/T).

Cada una de estas secuencias proteicas tendría 3.1

sitios de glicosilación.

La N-glicosilación

Helenius, A. y Aebi, M. 2001.Science. 291:2364-2369.

N-Glicosilación, un procesamiento compartamentalizado

1. Membrane bound oligosaccharide-transferring enzyme2. a-glucosidase I3. a-glucosidase II4. ER a-1,2 mannosidase5. Golgi a-mannosidase6. N-acetylglucosaminyltransferase I7. Golgi a-mannosidase II8. N-acetylglocosaminyltransferase II9. Fucosyltransferase10. Galactosyltransferase11. Sialyltransferase

I. N-acetylglucosaminyl phosphotransferaseII. N-acetylglucosamine-1-phosphodiester a-N-

acetylglucosaminidase

Degradación de proteínas

A) Degradación inespecífica en lisosomasB) Degradación específica dependiente de ATP

mediada por ubiquitina en proteosomas 26S

E1 ubiquitin activating enzymeE2 ubiquitin-conjugating enzymeE3 ubiquitin-protein ligase

Proteasome/Ubiquitination

Ubiquitin-Proteasome Pathway

Enzima Vida media (h)

Ornitina descarboxilasa 0.2RNA polimerasa I 1.3Tirosina aminotransferasa 2.0Serina deshidratasa 4.0PEP carboxilasa 5.0Aldolasa 118GAPDH 130Citocromo b 130LDH 130Citocromo c 150

Vida media de algunas enzimas de higado de rata

Vida Media De Proteínas Citoplásmicas En Función De Sus Residuos N-terminales

Reconocidos por E3

Residuo N-terminal Vida media

Estabilizadores

Met, Ser, AlaThr, Val, Gly, Cis

> 20 hrs

Desestabilizadores

Ile, Glu ~ 30 min

Tyr, Gln ~ 10 min

Altamente desestabilizadores

Phe, Leu, AspLys, Arg

~ 2 min

Dos vistas del proteasoma de levadura

Structure of clathrin. a single molecular complex

Isolated coated vesicles

Vesícula recubierta de una reja de clatrina y adaptinas, la unidad

básica de la jaula es un trisquelion