Sand box groel

חלבון סוכך - שפרון - הוא חלבון המסייע למגוון רחב של חלבונים אחרים להתקפל למבנה מרחבי (מבנה שניוני ומבנה שלישוני( תקין, כאשר הוא עצמו אינו חלק מהמבנה הסופי שלהם. השפרונים מאפשרים לחלבונים תנאים מתאימים לקיפול. לא מקובל להתייחס לחלבון סוכך כאל אנזים למרות שהוא זרז של פעולת קיפול החלבונים. חלבון סוכך מכונה גם חלבון לוויה או חלבון מלווה. ישנם סוגים שונים של שפרונים.
מדוע צריכים שפרונים?
1. לא כל החלבונים מתקפלים עצמאית
2. בתא יש ריכוז גבוה של חלבונים שמפריע לקיפול נכון ולא תמיד הרכב התמיסה בתא מתאים לכל חלבון .
נתמקד בשפרון הנקרא GROEL

מבנה החלבון
החלבון נוצר מ- 14 תת-יחידות (מונומרים) מסודרות במבנה של 2 טבעות.
כל טבעת מורכבת מ- 7 מונומרים. ה-GROEL יוצר חלל שהחלבון יכול להתקפל בו בתנאים אופטימלים.
יש חלבון נוסף המסייע הנקרא GROES הסוגר את החלל מהווה מעין מכסה ל"מבחנה".
כך בתוך החלל יכול ליצור את האינטראקציות האופטימליות מבלי שיעשה אינטראקציות עם מולקולות אחרות.

מנגנון הפעולה :
אלוסטריה ב- GROEL - שינויי קונפורמציה בעקבות קישור
1. ל-GROEL במצב R יש אפיניות גדולה ל- ATP .
2. מולקולת ATP נקשרת לטבעת אחת של GROEL והקונפורמציה של הטבעת עוברת ממצב R למצב T.
3. במצב T יש אפיניות גדולה יותר לפוליפפטידים. נקשר לאזורים הידרופוביים של החלבונים הלא מקופלים (או שמקופלים לא טוב).
ה-GROES נקשר ל-GROEL ומכסה את החלל. מקבלים מבנה שדומה למבחנה עם מכסה (שהחלבון לכוד בפנים). ה GroES מבודד את החלבון מהסביבה ונותן לו סביבה הידרופובית. בשלב זה הטבעת השניה לא קושרת בהעדר קונפורמציה מתאימה.
4. החלבון מתקפל בתוך החלל וה-ATP מתפרק ל-ADP+P ואז חוזרים למצב R . החלבון המקופל יוצא החוצה וכמו כן ה- GROES , לא לפני שהטבעת השניה מתחילה לקשור ATP וחוזר חלילה.

לסיכום:
• קיימת התאמה בין 2 הטבעות. קואופרטיביות שלילת : כשהאחת קשרה ATP השניה לא יכולה לקשור.
• הקישור לחלבון תלוי במצב הטבעת T/R
• בחלבון לא מקופל / לא מקופל היטב, האזורים ההידרופובים חשופים ועשויים להתקשר לטבעת GroEL במצב T. במצב Rהחלבון המקופל מתנתק.
• GroEL אינו מראה ספציפיות רבה – כלומר נקשר לחלבונים רבים, שונים זה מזה. המוטיב המשותף היחיד לכל החלבונים הוא היותם פרושים, ולכן צפויים להמצא אזורים הידרופוביים החשופים לתמיסה החיצונית. לכן, האנטראקציה של GroEL עם החלבונים היא בעיקר באמצעות אנטראקציות הידרופוביות לא ספציפיות.

Proteopedia Page Contributors and Editors (what is this?)

Ronit Pais David, Shelly Livne, Chani Elisha, Michal Harel, Jaime Prilusky