Fall : Ich schreibe eine Zusammenfassung für eine Klasse in Proteinstruktur und -funktion und wurde gebeten, einige verschiedene Arten zu beschreiben, wie Peptide synthetisiert werden (die das Ribosom nicht einbeziehen). Ich verstehe, dass Glutathion ein Tripeptid ist, das aus L-Cystin mit einer "Gamma"-Bindung an L-Glycin besteht, das dann an Glutaminsäure gebunden ist.
Problem : Warum kann das Ribosom dieses Peptid nicht produzieren? Was ist das Besondere an der Peptid-Gamma-Bindung?
Meine Begründung: Das Peptid ist zu kurz, was bedeutet, dass der große Ribosomenkomplex nicht an mRNA dieser Länge binden kann, da er viele verschiedene Bindungsstellen benötigt, damit die große und die kleine Untereinheit zusammenkommen. Außerdem ist die "Gamma"-Bindung etwas ganz Besonderes, und das Ribosom kann nur Peptide mit den "Standard"-Peptidbindungen produzieren.
Ist das richtig und fehlt mir noch etwas?
Bezieht sich die "Gamma"-Bindung auf die Tatsache, dass das Glutathion nicht so leicht durch Peptidasen im Zytosol abgebaut wird?
An der Länge liegt es definitiv nicht. Obwohl Ribosomen keine wirklich kleinen Peptide herstellen können, weil sie etwas zum Festhalten brauchen und Proteine auf jeden Fall mit Methionin beginnen (normalerweise), gibt es Problemumgehungen. Es gibt keinen Grund, warum ein Tripeptid nicht direkt von einem Gen kodiert werden könnte.
Die „traditionelle“ Methode zur Herstellung sehr kurzer Peptide besteht darin, ein längeres Protein zu produzieren und einen Teil davon abzuspalten, was für Signalpeptide und eine Reihe anderer Systeme hervorragend funktioniert. Sehr kleine Peptide werden von Enzymen wie diesem effizienter hergestellt, aber im Prinzip gibt es keinen anderen Grund als Effizienz und Komplexität. (Sie brauchen eine spezielle Protease für jedes kleine Peptid usw. usw.)
Diese Gamma-Bindung ist jedoch ein ganz anderes Tier, und kein Ribosom könnte sie jemals produzieren, selbst in der Mitte eines längeren Proteins. Aminosäuren „schnappen“ auf ganz bestimmte Weise zusammen. Die Aminogruppe bindet an die Carboxylgruppe der vorherigen Aminosäure und bildet eine Kette. Die Seitengruppen einer Aminosäure sind nicht beteiligt. Wie Legos, die nur auf eine Weise zusammenschnappen und jede Farbe haben oder beliebige Designs auf der Seite haben können. Der Unterschied besteht hier darin, dass Glutamat eine Carboxylgruppe als Teil seiner Seitenkette hat. Es ist wie ein Lego mit Löchern auf zwei Seiten. Das NRPS verbindet hier das Cystein mit der Seitenkette des Glutamats und nicht mit dem „Boden“, wohin es gehen würde, wenn eine Ribosomen-synthetisierte Glutamat-Cystein-Bindung entsteht.
Diese Gamma-Bindung erklärt auch die erhöhte Langlebigkeit des Produkts. Proteasen sind nicht für Dinge gedacht, die so aussehen. Die Gamma-Bindung passt nicht richtig in die aktiven Stellen der Protease und daher ist die Aktivität langsamer.
Nachdem ich über Glutathion gelesen habe, denke ich, dass die Antwort auf Ihre Frage lautet:
"Weil es kein Glutathion -Gen gibt ", und daher keine Glutathion - mRNA .
In Bezug auf die Gamma-Anleihe zitiert dieser Wikipedia-Artikel :
Diese Peptidkopplung ist insofern einzigartig, als sie zwischen der Aminoeinheit des Cysteins und der terminalen Carbonsäure der Glutamatseitenkette stattfindet (daher der Name Gamma-Glutamylcystein).
unter Berufung auf dieses Papier als Referenz.
Außerdem scheint es so, als ob die Gamma-Bindung tatsächlich der Grund dafür ist, warum sie im Zytosol nicht abgebaut wird.
Ich weiß nicht, wie Sie Wikipedia wahrnehmen, aber für mich ist die englische Version eine gute Möglichkeit, allgemeine Informationen zu einem unbekannten Thema zu sammeln, bevor Sie mit wissenschaftlicher Literatur ins Detail gehen.
Neugieriger Baum
Frédéric