La N- formilmetionina (fMet, [1] HCO-Met, [2] For-Met [2] ) es un derivado del aminoácido metionina en el quese ha añadidoungrupo formilo al grupo amino . Se utiliza específicamente para el inicio de la síntesis de proteínas a partir degenes bacterianos y orgánulos , y puede eliminarse después de la traducción .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Ácido ( S ) -2-formilamino-4-metilsulfanilbutanoico | |
Otros nombres Ácido 2-formilamino-4-metilsulfanil-butírico; Formilmetionina; N- formil (metil) homocisteína | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
Abreviaturas | fMet |
Número CE |
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PubChem CID | |
UNII | |
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Propiedades | |
C 6 H 11 N O 3 S | |
Masa molar | 177,22 g / mol |
Página de datos complementarios | |
Índice de refracción ( n ), constante dieléctrica (ε r ), etc. | |
Datos termodinámicos | Comportamiento de fase sólido-líquido-gas |
UV , IR , RMN , MS | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
fMet juega un papel crucial en la síntesis de proteínas de bacterias, mitocondrias y cloroplastos . No se utiliza en la síntesis de proteínas citosólicas de eucariotas , donde se traducen genes nucleares eucariotas . Tampoco es utilizado por Archaea . En el cuerpo humano, el sistema inmunológico reconoce el fMet como material extraño, o como una señal de alarma emitida por las células dañadas, y estimula al cuerpo a luchar contra una posible infección.
Función en la síntesis de proteínas
El fMet es un residuo inicial en la síntesis de proteínas en bacterias y, en consecuencia, se encuentra en el extremo N del polipéptido en crecimiento . El fMet se entrega al complejo ribosoma (30S) - ARNm por un ARNt especializado (ARNt fMet ) que tiene un anticodón 3'-UAC-5 ' que es capaz de unirse con el codón de inicio 5'-AUG-3' ubicado en el ARNm . Por tanto, fMet está codificado por el mismo codón que la metionina; Sin embargo, AUG está también la traducción codón de iniciación. Cuando se usa el codón para la iniciación, se usa fMet en lugar de metionina, formando así el primer aminoácido a medida que se sintetiza la cadena peptídica . Cuando el mismo codón aparece más tarde en el ARNm, se usa metionina normal. Muchos organismos utilizan variaciones de este mecanismo básico.
La adición del grupo formilo a la metionina es catalizada por la enzima metionil-tRNA formiltransferasa . Esta modificación se realiza después de que la aminoacil-tRNA sintetasa haya cargado metionina en tRNA fMet .
La propia metionina se puede cargar en tRNA fMet o tRNA Met . Sin embargo, la transformilasa catalizará la adición del grupo formilo a la metionina solo si la metionina se ha cargado en tRNA fMet , no en tRNA Met .
El fMet N -terminal se elimina de la mayoría de las proteínas, tanto del huésped como recombinantes, mediante una secuencia de dos reacciones enzimáticas. Primero, el péptido deformilasa lo desformila, convirtiendo el residuo nuevamente en una metionina normal. Luego, la metionina aminopeptidasa (MAP) elimina el residuo de la cadena. [3]
Las mitocondrias de las células eucariotas , incluidas las de los seres humanos, y los cloroplastos de las células vegetales también inician la síntesis de proteínas con fMet. Dado que las mitocondrias y los cloroplastos tienen esta síntesis proteica inicial con fMet en común con las bacterias, esto se ha citado como evidencia para la teoría endosimbiótica . [4]
Relevancia para la inmunología
Debido a que el fMet está presente en las proteínas producidas por bacterias pero no en las producidas por eucariotas (que no sean orgánulos de origen bacteriano), el sistema inmunológico podría usarlo para ayudar a distinguir uno mismo de lo que no es propio. Las células polimorfonucleares pueden unirse a proteínas a partir de fMet y usarlas para iniciar la atracción de leucocitos sanguíneos circulantes y luego estimular actividades microbicidas como la fagocitosis . [5] [6] [7]
Dado que el fMet está presente en las proteínas producidas por las mitocondrias y los cloroplastos, las teorías más recientes no lo ven como una molécula que el sistema inmunológico pueda usar para distinguir lo propio de lo ajeno. [8] En cambio, los oligopéptidos y proteínas que contienen fMet parecen ser liberados por las mitocondrias de los tejidos dañados, así como por las bacterias dañadas, y por lo tanto pueden calificar como una señal de "alarma", como se explica en el modelo de inmunidad de Peligro . El prototipo de fMet que contiene oligopéptido es N-Formilmetionina-leucil-fenilalanina (FMLP) que activa los leucocitos y otros tipos de células mediante la unión con estas células formilo receptor del péptido 1 (FPR1) y receptor del péptido formilo 2 (fpr2) G receptores acoplados a proteínas ( véase también receptor 3 del péptido de formilo ). Actuando a través de estos receptores, los oligopéptidos y proteínas que contienen fMet son parte del sistema inmunológico innato ; funcionan para iniciar respuestas de inflamación aguda , pero en otras condiciones funcionan para inhibir y resolver estas respuestas. Los oligopéptidos y proteínas que contienen fMet también funcionan en otras respuestas fisiológicas y patológicas.
Ver también
- Receptor 1 del péptido formilo
- Receptor 2 del péptido formilo
- Receptor 3 del péptido formilo
Referencias
- ^ PubChem. "N-formil-DL-metionina" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 24 de octubre de 2020 .
- ^ a b Nomenclatura y simbolismo de aminoácidos y péptidos, 3AA-18 y 3AA-19
- ^ Sherman F, Stewart JW, Tsunasawa S (julio de 1985). "Metionina o no metionina al comienzo de una proteína". BioEssays . 3 (1): 27–31. doi : 10.1002 / bies.950030108 . PMID 3024631 . S2CID 33735710 .
- ^ Alberts, Bruce (18 de noviembre de 2014). Biología molecular de la célula (Sexta ed.). Nueva York, NY. pag. 800. ISBN 978-0-8153-4432-2. OCLC 887605755 .
- ^ Inmunología en MCG 1 / phagstep
- ^ "El sistema inmunológico innato: receptores de reconocimiento de patrones, moléculas corporales antimicrobianas no específicas de antígeno y citocinas" . Archivado desde el original el 27 de julio de 2010.
- ^ Detmers PA, Wright SD, Olsen E, Kimball B, Cohn ZA (septiembre de 1987). "Agregación de receptores del complemento en neutrófilos humanos en ausencia de ligando" . The Journal of Cell Biology . 105 (3): 1137–45. doi : 10.1083 / jcb.105.3.1137 . PMC 2114803 . PMID 2958480 .
- ^ Zhang Q, Raoof M, Chen Y, Sumi Y, Sursal T, Junger W, Brohi K, Itagaki K, Hauser CJ (4 de marzo de 2010). "Los DAMP mitocondriales circulantes provocan respuestas inflamatorias a la lesión" . Naturaleza . 464 (7285): 104–107. Código Bibliográfico : 2010Natur.464..104Z . doi : 10.1038 / nature08780 . PMC 2843437 . PMID 20203610 .
enlaces externos
- N-formilmetionina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .