N-формилметионин — производная аминокислоты метионина , с формильной группой присоединенной к аминной группе. Используется для инициации синтеза белка с генов бактерий , митохондрий и пластид . Часто удаляется из полипептидной цепи в процессе посттрансляционной модификации .

N-формилметионин играет важную роль в синтезе белка бактерий, митохондрий и хлоропластов . Он не используется при синтезе белков эукариот , закодированных в ядре, и белков архей . В организме человека N-формилметионин распознается иммунной системой как чужеродный агент или сигнал повреждения клеток, и стимулирует организм для борьбы с потенциальной инфекцией.

Роль при синтезе белка

N-формилметионин — это стартовый остаток при синтезе белков у бактерий, и, следовательно, расположен на N -конце синтезирующегося полипептида . Формилметионин доставляется к комплексу рибосомы и мРНК специализированной тРНК (тРНК ^fMet ), которая имеет 3'-UAG-5' , способный связываться со старт-кодоном 5'-AUG-3' мРНК. Таким образом, N-формилметионин кодируется тем же кодоном , что и метионин. При инициации трансляция кодон AUG связывается с тРНК ^fMet , и N-формилметионин используется вместо метионина, становясь первой аминокислотой полипептидной цепи. Когда AUG встречается не в начале мРНК, он связывается с тРНК ^Met , и в синтезирующийся белок вставляется немодифицированный метионин. В некоторых организмах встречаются вариации описанного механизма.

Добавление формильной группы в метионин катализируется ферментом . Эта модификация производится уже после того, как метионин был присоединен к тРНК ^fMet аминоацил-тРНК-синтетазой . Метионин может быть присоединен и к тРНК ^fMet , и к тРНК ^Met . Однако формилтрасфераза селективно катализирует добавление формильной группы к метионину только в составе тРНК ^fMet , но не тРНК ^Met .

N-концевой формилметионин отщепляется от большинства белков бактерий в результате двух последовательных ферментативных реакций. На первой стадии, отщепляет формильную группу, превращая остаток формилметионина в остаток метионин. Затем (МАП) удаляет первый осадок метионина из цепи.

Значение для иммунологии

Так как N-формилметионин присутствует в белках бактериального происхождения, но отсутствует в белках эукариот (за исключением белков органелл), то иммунная система может использовать его для распознавания "свой-чужой". Гранулоциты способны связывать белки, начинающиеся с N-формилметионина, и использовать их для привлечения циркулирующих в крови лейкоцитов , и стимуляции бактерицидных процессов, таких как фагоцитоз .

Однако N-формилметионин все же присутствует в белках, синтезированных в митохондриях и хлоропластах. Поэтому в рамках более современных теорий N-формилметионин расценивается в качестве сигнала тревоги, свидетельствующего о повреждении митохондрий, а также бактериальных клеток.

N-формилметионин встречается в составе некоторых эффекторных пептидов. Например, (FMLP) активирует лейкоциты и другие типы клеток путем связывания с (FPR1) и (FPR2), являющихся G-белок сопряженными рецепторами . Действуя через эти рецепторы, формилметионин-содержащие пептиды и белки являются частью системы врожденного иммунитета . Они способны как инициировать острое воспаление , так и подавлять его в зависимости от ряда условий. Олигопептиды и белки, содержащие N-формилметионин, участвуют также в формировании других физиологических и патологических реакций организма.

Примечания