Mechanizmy regulacji białek



Podobne dokumenty
Przegląd budowy i funkcji białek

Informacje. W sprawach organizacyjnych Slajdy z wykładów

Wykład 2. Kinetyka reakcji enzymatycznych.

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

Chemiczne składniki komórek

Nukleotydy w układach biologicznych

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

MECHANIZMY WZROSTU i ROZWOJU ROŚLIN

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków

SEMINARIUM 8:

THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU KSZTAŁT BIAŁEK.

Komórka eukariotyczna

Wykład 14 Biosynteza białek

Translacja i proteom komórki

Struktura i funkcja białek (I mgr)

Bioinformatyka wykład 9

Przemiana materii i energii - Biologia.net.pl

OPTYMALNY POZIOM SPOŻYCIA BIAŁKA ZALECANY CZŁOWIEKOWI JANUSZ KELLER STUDIUM PODYPLOMOWE 2011

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe

Test kwalifikacyjny Lifescience dla licealistów 2015

Budowa aminokwasów i białek

Enzymy katalizatory biologiczne

ROLA WAPNIA W FIZJOLOGII KOMÓRKI

21. Wstęp do chemii a-aminokwasów

46 i 47. Wstęp do chemii -aminokwasów

WYKŁAD: Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Klasyczny przepływ informacji. Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach

Joanna Bereta, Aleksander Ko j Zarys biochemii. Seria Wydawnicza Wydziału Bio chemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego

Spis treści. 1. Wiadomości wstępne Skład chemiczny i funkcje komórki Przedmowa do wydania czternastego... 13

Transport przez błony

Wykład 5. Remodeling chromatyny

Plan działania opracowała Anna Gajos

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

WYKŁAD 4: MOLEKULARNE MECHANIZMY BIOSYNTEZY BIAŁEK. Prof. dr hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej.

Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu

Oznaczanie aktywności proteolitycznej trypsyny Zajęcia 3-godzinne część A, zajęcia 4-godzinne część A i B

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Nośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C

Chemiczne składniki komórek

Transport makrocząsteczek

Metody bioinformatyki. Ekspresja genów. prof. dr hab. Jan Mulawka

Profil metaboliczny róŝnych organów ciała

Program zajęć z biochemii dla studentów kierunku weterynaria I roku studiów na Wydziale Lekarskim UJ CM w roku akademickim 2013/2014

INICJACJA ELONGACJA TERMINACJA

Reakcje enzymatyczne. Co to jest enzym? Grupy katalityczne enzymu. Model Michaelisa-Mentena. Hamowanie reakcji enzymatycznych. Reakcje enzymatyczne

Wykład 3. Organizacja jądra komórkowego struktura chromatyny

Rzęski, wici - budowa Mikrotubule. rozmieszczenie organelli. Stabilne mikrotubule szkielet rzęsek i wici

Część V: Przekazywanie sygnałów. DO WYKŁADÓW Z PODSTAW BIOFIZYKI IIIr. Biotechnologii prof. dr hab. inż. Jan Mazerski

Potranslacyjne modyfikacje białek i ich losy wkomórce

Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych

Slajd 1. Slajd 2. Proteiny. Peptydy i białka są polimerami aminokwasów połączonych wiązaniem amidowym (peptydowym) Kwas α-aminokarboksylowy aminokwas

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

Enzymy. Ogólne właściwości Kinetyka i inhibicja reakcji enzymatycznych Regulacja aktywności enzymatycznej

protos (gr.) pierwszy protein/proteins (ang.)

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER)

Geny i działania na nich

Sygnalizacja międzykomórkowa i wewnątrzkomórkowa

Sygnalizacja międzykomórkowa i wewnątrzkomórkowa

białka wiążące specyficzne sekwencje DNA czynniki transkrypcyjne

Substancje o Znaczeniu Biologicznym

Mechanizmy działania i regulacji enzymów

Cykl komórkowy. Rozmnażanie komórek G 1, S, G 2. (powstanie 2 identycznych genetycznie komórek potomnych): podwojenie zawartości (interfaza)

Aminokwasy, peptydy i białka. Związki wielofunkcyjne

Księgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz.

Przekazywanie sygnałów w mechanizmach działania fitohormonów. Przekazywanie sygnałów w komórkach zwierzęcych. Stężenie kinetyny (mg/litr)

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

Sygnalizacja międzykomórkowa i wewnątrzkomórkowa

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER) Pochodzenie ER

Zawartość. Wstęp 1. Historia wirusologii. 2. Klasyfikacja wirusów

Bioinformatyka. z sylabusu... (wykład monograficzny) wykład 1. E. Banachowicz. Wykład monograficzny Bioinformatyka.

Transport makrocząsteczek (białek)

Badanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej

Wykład 13. Regulacja cyklu komórkowego w odpowiedzi na uszkodzenia DNA. Mechanizmy powstawania nowotworów

ĆWICZENIA Z BIOCHEMII

Ćwiczenie 4. Reakcja aminokwasów z ninhydryną. Opisz typy reakcji przebiegających w tym procesie i zaznacz ich miejsca przebiegu.

Przegląd budowy i funkcji białek - od enzymów do prionów -

Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

Nowoczesne systemy ekspresji genów

Prokariota i Eukariota

Spis treści 1 Komórki i wirusy Budowa komórki Budowa k

Structure and Charge Density Studies of Pharmaceutical Substances in the Solid State

Dominika Stelmach Gr. 10B2

Hormony Gruczoły dokrewne

Wykład 1. Od atomów do komórek

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER)

Podstawy projektowania leków wykład 12

Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

Organizacja tkanek - narządy

Badanie oddziaływania polihistydynowych cyklopeptydów z jonami Cu 2+ i Zn 2+ w aspekcie projektowania mimetyków SOD

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Transkrypt:

Mechanizmy regulacji białek

Funkcja białka jest kontrolowana na wielu poziomach: -lokalizacja produktu genu i/lub jego partnerów -kowalencyjne i niekowalencyjne wiązanie efektorów -ilość i czas życia aktywnego białka

Funkcja białka jest kontrolowana na wielu poziomach: -lokalizacja produktu genu i/lub jego partnerów -- sekwencje sygnalne -- dołączenie ogona lipidowego/modyfikacje potranslacyjne -- kierowanie poprzez strukturalną domenę oddziałującą -kowalencyjne i niekowalencyjne wiązanie efektorów -ilość i czas życia aktywnego białka

Funkcja białka jest kontrolowana na wielu poziomach: -lokalizacja produktu genu i/lub jego partnerów -kowalencyjne i niekowalencyjne wiązanie efektorów -- efektory, od protonu do wielodomenowego białka -- odwracalne bądź nieodwracalne -- allosteria (kooperatywność pozytywna i negatywna) -- inhibicja (substrat, produkt) -ilość i czas życia aktywnego białka

Funkcja białka jest kontrolowana na wielu poziomach: -lokalizacja produktu genu i/lub jego partnerów -kowalencyjne i niekowalencyjne wiązanie efektorów -ilość i czas życia aktywnego białka -- na różnych etapach w drodze od genu do białka -- poziom transkrypcji (represor, aktywator, trna) -- poziom degradacji mrna -- poziom degradacji białka Aktywność pojedynczego białka może być regulowana na wielu różnych poziomach

Kinaza białkowa zależna od cykliny, kontrolująca cykl komórkowy, jest regulowana przez wiele mechanizmów ściśle kontrolowana ilość białka Aktywacja Cdk we właściwym czasie cyklu komórkowego wymaga: - związania cykliny (co powoduje zmiany konformacyjne w Cdk), Cdk-activating kinase - fosforylacji Cdk (możliwej tylko w kompleksie z cykliną) oraz defosforylacji 1-2 reszt tyrozyny - fosforylacji tyrozyn inhibitorowych na Cdk (odwracalna, kontrolowana przez kinazę i fosfatazę o regulowanej aktywności) finely tuned steps

Domeny odpowiedzialne za oddziaływanie (rozpoznanie) (interaction domains, recognition module) -lokalizacja, prezentacja substratu, funkcja autoinhibitorowa -niezależnie zwinięte, 35-150 reszt aa -koniec C i N przestrzenne zbliżone inkorporacja w rejony pętli, kombinatoryjna organizacja w białkach wielodomenowych -różnice w obrębie rodziny odpowiadają za specyficzność -przykłady: -- rozpoznanie sekwencji bogatych w Pro SH3, WW, EVH1 -- rozpoznanie fosfotyrozyny SH2, PTB -- rozpoznanie fosfoseryny i fosfothreoniny 14-3-3, FHA, PBD, WD40 -- rozpoznanie fosfolipidów PH, FYVE wielodomenowość, oligomeryzacja, różna orientacja domen kolejny poziom regulatorowej specyficzności i wszechstronności

Interaction domains

Interaction domains

-analiza produktów genów biorących udział w ścieżkach sygnalizacyjnych czy metabolicznych pokazuje, że nie ma tylu różnych białek by zadowolić wszystkie oddziaływania, które muszą być utworzone -nie ma tyle genów aby zaspokoić wszystkie funkcje komórkowe wiele białek uczestniczy w więcej niż jednym procesie -precyzyjna lokalizacja jest głównym mechanizmem regulującym funkcję białek (kinazy) -u eukariontów praktycznie nie ma białek wolno pływających w komórce. Każde białko jest uwięzione w kompleksie białkowym, organellum, pęcherzyku transportowym, błonie lub jest pasażerem na aktynowych szlakach cytoszkieletu -zwiększona organizacja a nie liczba genów jest cechą wyróżniającą komórkę eukariotyczną Komórka Schizosaccharomyces pombe ma mniej genów niż Pseudomonas aeruginosa

Mechanizmy kierowania białek - odpowiednia sekwencja w samym białku (kierowane kotranslacyjnie lub później) --KDEL ER, KRKR jądro, sekwencja hydrofobowa sekrecja - modyfikacja potranslacyjna (możliwa regulacja) --fosforylacja Tyr, Ser, Thr przez kinazy kierowanie do kompleksów rozpoznających te modyfikacje; różne kotwice lipidowe zakotwiczenie w konkretnym fragmencie dwuwarstwy lipidowej - wiązanie do białek rusztowaniowych (scaffold proteins) -- wiążą kilka białek jednocześnie promując ich wzajemne oddziaływanie (obecność kombinacji domen pośredniczących oddziaływaniom białkobiałko, np. SH2, SH3, PH, PDZ)

- funkcja białka jest regulowana przez środowisko w którym ono działa -- lepkość, stężenie makrocząstek, jonów, elementów kwaśnych i zasadowych - zmiany potencjału redoks mają duży wpływ na strukturę i funkcję białka -- wnętrze redukujące, na zewnątrz warunki utleniające (oligomeryzacja przez S-S dopiero po sekrecji, np. esteraza acetylocholinowa) - zmiany ph drastycznie zmieniają strukturę i funkcję białka -- siła wiązania liganda (oddziaływania elektrostatyczne) oraz stopień jonizacji grup katalitycznych zmienia się znacząco ze zmianą ph i stężeniem jonów Endosomalna hydrolaza - katepsyna D obniżenie ph odsłania centrum aktywne i poprzez odpowiednią protonację reszt katalitycznych aktywuje enzym

Sprytny sposób na zabicie komórki - toksyna błonicza B odpowiedzialna za mediowaną przez receptor endocytozę A związana z B poprzez S-S, enzym ADP-rybozylujący EF2 blok syntezy białka T duża zmiana konformacyjna pod wpływem obniżenia ph, ekspozycja powierzchni hydrofobowej i utworzenie kanału przez który A wydostaje się do cytoplazmy warunki redukujące pęknięcie mostka S-S w A obniżenie ph zmiana konformacyjna w T

Synteza glutationu (GSH) kontrola negatywna poprzez wiązanie liganda sprzężenie zwrotne ujemne inhibicja kompetycyjna

Kooperatywne wiązanie liganda wzmacnia jego efekt

Regulacja allosteryczna

- ATCaza dostarcza kluczowego substratu w syntezie pirymidyn, ma sześć podjednostek regulatorowych i sześć katalitycznych - enzym jest aktywowany alosterycznie przez ATP (końcowy produkt syntezy puryn) - ATCaza jest hamowana przez CTP (końcowy produkt syntezy pirymidyn) CTP Ten sam efekt wywołuje mutacja Tyr77Phe w podjednostce regulatorowej Indukowana ligandem zmiana konformacyjna aktywuje transkarbamylazę asparaginianu (ATCazę)

Wiązanie Fe 2+ (korepresora) aktywuje represor genu toksyny dyfterytu (położenie helis rozpoznających X i końców N) - co-repressor, co-activator

Kontrola funkcji białka poprzez modyfikacje kowalencyjne - ocenia się, że 50-90% ludzkich białek jest modyfikowane potranslacyjnie. Pozwala to komórce poszerzyć strukturalny i funkcjonalny repertuar ponad ograniczony zestaw 20 naturalnie występujących w białkach aminokwasów; - odkryto ponad 40 różnych modyfikacji kowalencyjnych białek; - najważniejsze z nich to: fosforylacja, glikozylacja, lipidacja, metylacja, N-acetylacja, S-nitrozylacja, przyłączenie SUMO i ograniczona proteoliza - modyfikacje mogą zmieniać lokalizację białka, jego aktywność oraz oddziaływania

/mitogen Fosforylacja -najbardziej powszechną kowalencyjną modyfikacją jest odwracalna fosforylacja Ser, Thr i Tyr (u prokariontów His i Asp). Grupy fosforanowe przenoszone są za pomocą oddzielnych enzymów: kinaz i fosfataz, co wprowadza precyzyjny mechanizm regulacyjny. -u człowieka zidentyfikowano 575 kinaz białkowych. Stanowią więc one trzecią co do liczności grupę domen (2% genomu) -fosforylacja białka sprawia, że zyskuje ono naładowaną grupę zdolną do tworzenia wielu HB zarówno z amidami łańcucha głównego, jak i poprzez mostki solne z argininami Aktywacja kaskady kinaz MAP fosforylacja przejściowo wprowadza nowe miejsca oddziaływania białko-białko (!)

Zmiana konformcyjna indukowana fosforylacją fosforylazy glikogenu - przyłączenie fosforanu do Ser14 powoduje rearanżacje reszt z końca N tak, że łańcuch boczny seryny przesuwa się o 50 Å zmieniając powierzchnię kontaktu monomerów w dimerze. Wynikające z tego zmiany konformacyjne w centrum katalitycznym aktywują całe białko.

-inaktywacja dehydrogenazy przez fosforylację następuje bez zmian konformacyjnych -przyłączenie fosforanu, do obecnej w centrum aktywnym Ser113, hamuje wiązanie negatywnie naładowanego substratu zarówno poprzez zawadę steryczną, jak i odpychanie elektrostatyczne izocytrynian kolor żółty fosforan na Ser113 kolor czerwony centrum aktywne kolor zielony Inaktywacja centrum aktywnego dehydrogenazy izocytrynianiu z E. coli przez fosforylację

Aktywacja kinaz przez fosforylację. Grupa kinaz Src.

Kinazy zależne od cyklin (Cdk)

Glikozylacja nowe miejsca rozpoznania (bardzo duże zróżnicowanie), ochrona przed proteolizą (immunoglobuliny), wpływ na aktywność enzymatyczną, ułatwianie zwijania białek, zwiększanie rozpuszczalności, zapobieganie agregacji, blokowanie fosforylacji (odwracalna monoglikozylacja Ser/Thr), immunogeniczność Schemat rdzeni oligosacharydowych

Struktura Glc3Man9GlcNAc2

Wielostopniowe procesowanie oligosacharydów

Glikozylacja Ochrona immunoglobuliny A przed organizmami patogennymi

Metylacja - nieodwracalna - głównie białka jądrowe - donorem grup metylowych jest S-adenozylometionina - w obrębie sekwencji RGG, RXR i GRG - zaburza oddziaływania białko-białko (sterycznie) - metylacja Arg ważna w regulacji rybonukleoprotein procesujących mrna - metylacja Lys, poprzez modyfikację histonów, zmienia stan funkcjonalny chromatyny Wzory strukturalne metylowanych reszt Arg i Lys

N-acetylacja -głównie dotyczy końca N, donorem jest acetylo-coa -ponad 1/3 białek drożdżowych jest N-acetylowana -jedną z funkcji regulacyjnych jest wpływ na czas życia białka w komórce poprzez zablokowanie działania aminopeptydaz -acetylacja końca N jest praktycznie nieodwracalna, ale modyfikacje epsilon-aminowej grupy lizyny bywają odwracalne (np. w histonach) -w porównaniu z metylacją, znosi ładunek modyfikowanej reszty lizyny -zabezpiecza przed działaniem aminopeptydaz

Nitrozylacja cysteiny -odwracalna modyfikacja -SH przez NO -ponad 100 białek jest regulowanych przez odwracalną S-nitrozylację krytycznych reszt cysteiny, które sąsiadują z resztami kwaśnymi i zasadowymi oraz cystein będących w otoczeniu hydrofobowym -reszty Cys są kluczowe w koordynacji metalu, centrach katalitycznych, dla struktury białka poprzez tworzenie mostków S-S -NO jest gazem i może modyfikować grupy -SH tylko w pobliżu miejsca syntezy katalizowanej przez NOS

S-nitrozylacja w krótkodystansowej sygnalizacji nerwy-mięśnie fosfodiesteraza

Lipidacja - Myristoilacja, 14C kwas tłuszczowy dołączony poprzez stabilny amid do N- końcowej Gly - kotranslacyjna - Palmitoilacja, 16C kwas tłuszczowy dołączony poprzez labilny tioester do Cys (S-acylacja) potranslacyjna, odwracalna Kierowanie do błon przez lipidację - Prenylacja, dołączenie farnezylu bądź geranylogeranylu poprzez tioeter do Cys będącej początkowo 4-tą resztą od końca N. Staje się ona resztą C-końcową po proteolitycznym przycięciu i metylacji nowego końca C potranslacyjna, nieodwracalna. Inhibitory farnezylotransferaz są atrakcyjne biomedycznie (Rab)

Zakotwiczenie poprzez glikozylofosfatydyloinozytol - Odwracalna modyfikacja polegająca na dołączeniu poprzez łącznik węglowodanowy kotwicy glikozylofosfatydyloinozytolu (GPI) - Regulacja funkcji - enzym nieaktywny w formie z GPI jest aktywowany przez działanie fosfolipazy (pasożyty).

GTPazy kierujące wewnątrzkomórkowym ruchem pęcherzyków odwracalnie wiążą się z błonami -ARF (ADP-ribosylation factor), w formie z GDP, jest rozpuszczalna a myristoilowy ogon ukryty jest w hydrofobowej kieszeni białka -GDP/GTP aktywacja ARF, poprzez specyficzny GEF w błonie aparatu Golgiego, powoduje rearanżacje N- końcowego regionu ARF, uwolnienie lipidowego ogona i zakotwiczenie GTPazy w błonie -związany do błony ARF-GTP rekrutuje białka płaszcza niezbędne do utworzenia i transportu pęcherzyka -jedno z białek płaszcza ma aktywność typu GAP i w odpowiednim momencie powoduje powrót układ do stanu wyjściowego

Sumoilacja - dołączenie białka SUMO (small ubiquitinrelated modifier) do sekwencji KXE - SUMO powoduje zmianę lokalizacji komórkowej białka do którego zostaje dołączone - wpływa na stabilność i aktywność transkrypcyjną

Ścieżka degradacji ubikitynowanych białek

Funkcja aktywnego białka kontrolowana czasem jego życia w komórce -czasy życia białek zawierają się w przedziale od kilku minut do kilku dni i zależą nie tylko od stabilności samego białka, ale również od komórkowej maszynerii degradującej -najkrócej żyjące białka to te zaangażowane w kontrolę procesów komórkowych. Degradacja zapewnia szybką zmianę ich efektywnego stężenia pod wpływem czynników środowiskowych -proteasom zbudowany jest z tunelu degradującego złożonego z czterech pierścieni -czapki (fioletowe) rozpoznają i wiążą kierowane do degradacji białko -przy wejściu, białka są rozwijane z użyciem ATP i kierowane do rdzenia Eukariotyczny proteasom

Sygnały degradacyjne - ochronnie działają reszty Met, Ser, Thr, Ala, Val, Cys, Gly oraz Pro na początku łańcucha polipeptydowego, reszta umożliwia atak proteolityczny - sumoilacja może zapobiegać przyłączaniu ubikwityny - degradację mogą promować fosforylacja określonych reszt, denaturacja czy uszkodzenie w wyniku utlenienia - niektóre białka, np. cykliny, posiadają odrębne systemy przyłączania ubikwityny

Proteoliza -poza proteolityczną degradacją i inaktywacją, wiele białek jest proteolitycznie modyfikowanych w celu ich aktywacji z nieaktywnych, bądź tylko marginalnie aktywnych prekursorów -w chymotrypsynogenie obecność wiązania kowalencyjnego pomiędzy Arg15 a Ile16 oraz kilku niekowalentnych oddziaływań tworzonych pomiędzy nimi a ich sąsiadami uniemożliwia osiągnięcie właściwej dla katalizy konformacji centrum aktywnego Aktywacja chymotrypsynogenu

-Proteoliza Arg 15 /Ile 16 przez trypsynę powoduje, że N-końcowy peptyd pozostaje przy białku dzięki S-S. Nowy koniec N przyjmuje konformację, w której tworzy oddziaływania z centrum aktywnym (Ile-Asp) prowadząc do pełnej aktywacji katalitycznej enzymu. -Dodatkowo następuje autokatalityczne odcięcie reszt 14, 15, 147 i 148 prowadzące do dojrzałej formy alfa-chymotrypsyny. Funkcja tych ostatnich modyfikacji nie jest znana. Aktywacja chymotrypsynogenu

Porównanie centrów aktywnych plazminogenu (kolor czerwony) i plazminy (kolor niebieski) Trp blokuje dostęp substratu i zniekształca konformację reszt katalitycznych

Wytwarzanie krótkich polipeptydowych hormonów -po sekrecji, odcięcie sekwencji sygnalnej przez peptydazę sygnałową -powstają białka o nowych funkcjach -kolejne etapy są tkankowo specyficzne, na przykład: -- w przysadce mózgowej hydroliza prowadzi do utworzenia ACTH i beta-lipotropiny -- w centralnym systemie nerwowym powstaje endorfina i enkefalina Diagram procesowania prepro-opiomelanokortyny

Kaskada krzepnięcia krwi wielokrotne wzmocnienie pierwotnego sygnału

splicing białek - składanie białek nie wymaga hydrolizy i religacji wiązania peptydowego - cały proces następuje poprzez rearanżację wiązania peptydowego - w wyniku wycięcia inteiny powstają dwa funkcjonalne białka - autokataliza

Schemat organizacji białka zawierającego inteinę -A, B i G, zachowywane miejsca niezbędne dla splicingu białka -odkryto ponad 100 różnych intein, 70% znajduje się w białkach zaangażowanych w replikację i naprawę DNA -poznane inteiny zawierają od około 100 do ponad 600 aminokwasów i zbudowane są z domeny odpowiedzialnej za splicing i domeny o aktywności endonukleazy

-inteiny są mobilnymi elementami genetycznymi bez innej znanej funkcji niż własna propagacja -domena endonukleazy wycina z genomu fragment DNA odpowiadający własnej sekwencji aminokwasowej i pośredniczy w jego umiejscowieniu w genach, które takiej sekwencji nie posiadają -nie jest jasne, dlaczego inteiny preferują istnienie w białkach związanych z replikacja i naprawą DNA. Struktura inteiny z podjednostki gyrazy A z Mycobacterium xenopi

Czterostopniowy mechanizm splicingu białek -1- tlen lub siarka (X) łańcucha bocznego pierwszej reszty inteiny atakuje karbonyl poprzedzającego wiązania peptydowego -2- karbonyl, teraz jako ester lub tioester, jest atakowany przez pierwszą resztę C-końcowej eksteiny (Cys, Ser, Thr) -3- ostatnia reszta inteiny (przeważnie Asn) cyklizuje poprzez własny karbonyl. Powoduje to uwolnienie inteiny (z cykliczną Asn na końcu C) i eksteiny, w której N- i C-koniec powiązane są przez łańcuch boczny pierwszej reszty C-końcowej eksteiny -4- spontaniczna rearanżacja tego estru (lub tioestru) do normalnego wiązania peptydowego kończy proces splicingu Inteiny mają praktyczne zastosowanie w inżynierii białka, biologii strukturalnej i biotechnologii