N- Formylmethionin - N-Formylmethionine

N- Formylmethionin
(S) -N-Formylmethionin V.1.svg
Namen
IUPAC-Name
( S ) -2-Formylamino-4-methylsulfanylbutansäure
Andere Namen
2-Formylamino-4-methylsulfanylbuttersäure; Formylmethionin; N- Formyl (methyl) homocystein
Kennungen
3D-Modell ( JSmol )
Abkürzungen fMet
EG-Nummer
UNII
Eigenschaften
C 6 H 11 N O 3 S.
Molmasse 177,22 g / mol
Ergänzende Datenseite
Brechungsindex ( n ),
Dielektrizitätskonstante (ε r ) usw.
Thermodynamische
Daten
Phasenverhalten
Fest-Flüssig-Gas
UV , IR , NMR , MS
Sofern nicht anders angegeben, werden Daten für Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 ° C, 100 kPa) angegeben.
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Infobox-Referenzen

N -Formylmethionine (fMet, HCO-Met, For-Met) ist ein Derivat der Aminosäure Methionin , in dem eine Formyl - Gruppe an die hinzugefügt wurde , Amino - Gruppe. Es wird speziell zur Initiierung der Proteinsynthese aus bakteriellen und organellaren Genen verwendet und kann posttranslational entfernt werden .

fMet spielt eine entscheidende Rolle bei der Proteinsynthese von Bakterien, Mitochondrien und Chloroplasten . Es ist nicht in verwendet cytosolischen Proteinsynthese von Eukaryonten , wo eukaryotischen Kern Gene sind übersetzt . Es wird auch nicht von Archaea verwendet . Im menschlichen Körper wird fMet vom Immunsystem als Fremdmaterial oder als Alarmsignal erkannt, das von beschädigten Zellen ausgelöst wird, und regt den Körper an, gegen mögliche Infektionen zu kämpfen.

Funktion in der Proteinsynthese

fMet ist ein Ausgangsrest bei der Synthese von Proteinen in Bakterien und befindet sich folglich am N- Terminus des wachsenden Polypeptids . fMet wird den gelieferten Ribosomen (30S) - mRNA - Komplex durch eine spezialisierte tRNA (tRNA fMet ) , die einen 3'-UAC-5' Anticodon , das mit dem Bindungs 5'-aug-3' in der Lage ist Start - Codon auf dem georteten mRNA . fMet wird somit durch dasselbe Codon wie Methionin codiert ; AUG ist jedoch auch das Translationsinitiationscodon . Wenn das Codon zur Initiierung verwendet wird, wird fMet anstelle von Methionin verwendet, wodurch die erste Aminosäure gebildet wird, wenn die Peptidkette synthetisiert wird. Wenn das gleiche Codon später in der mRNA erscheint, wird normales Methionin verwendet. Viele Organismen verwenden Variationen dieses Grundmechanismus.

Die Addition der Formylgruppe an Methionin wird durch das Enzym Methionyl-tRNA-Formyltransferase katalysiert . Diese Modifikation erfolgt, nachdem Methionin durch Aminoacyl-tRNA-Synthetase auf tRNA fMet geladen wurde .

Methionin selbst kann entweder auf tRNA fMet oder tRNA Met geladen werden . Transformylase katalysiert jedoch die Addition der Formylgruppe an Methionin nur, wenn Methionin auf tRNA fMet und nicht auf tRNA Met geladen wurde .

Das N- terminale fMet wird durch eine Sequenz von zwei enzymatischen Reaktionen aus der Mehrzahl der Proteine, sowohl des Wirts als auch der rekombinanten, entfernt. Erstens deformyliert die Peptiddeformylase es und wandelt den Rest wieder in ein normales Methionin um. Dann entfernt Methioninaminopeptidase (MAP) den Rest aus der Kette.

Die Mitochondrien von eukaryotischen Zellen, einschließlich derjenigen von Menschen, und die Chloroplasten von Pflanzenzellen initiieren ebenfalls die Proteinsynthese mit fMet. Angesichts der Tatsache, dass Mitochondrien und Chloroplasten diese anfängliche Proteinsynthese mit fMet gemeinsam mit Bakterien haben, wurde dies als Beweis für die endosymbiotische Theorie angeführt .

Relevanz für die Immunologie

Da fMet in Proteinen vorhanden ist, die von Bakterien hergestellt werden, jedoch nicht in Proteinen, die von Eukaryoten hergestellt werden (außer in bakteriell abgeleiteten Organellen), kann das Immunsystem es verwenden, um die Unterscheidung zwischen Selbst und Nicht-Selbst zu unterstützen. Polymorphkernigen Zellen können Proteine binden mit fMet beginnend, und verwenden sie die Anziehungskraft zu initiieren Blut zirkulierenden Leukozyten und dann stimulieren mikrobiziden Aktivitäten wie Phagozytose .

Da fMet in Proteinen vorhanden ist, die aus Mitochondrien und Chloroplasten hergestellt werden, sehen neuere Theorien es nicht als ein Molekül, mit dem das Immunsystem Selbst von Nicht-Selbst unterscheiden kann. Stattdessen scheinen fMet-haltige Oligopeptide und Proteine ​​sowohl von den Mitochondrien geschädigter Gewebe als auch von geschädigten Bakterien freigesetzt zu werden und können daher als "Alarmsignal" eingestuft werden, wie im Gefahrenmodell der Immunität erörtert . Das prototypische fMet-haltige Oligopeptid ist N-Formylmethionin-Leucylphenylalanin (FMLP), das Leukozyten und andere Zelltypen aktiviert, indem es an den G-Protein-gekoppelten Rezeptoren des Formylpeptidrezeptors 1 (FPR1) und Formylpeptidrezeptor 2 (FPR2) dieser Zellen ( siehe auch Formylpeptidrezeptor 3 ). Durch diese Rezeptoren wirken die fMet-haltigen Oligopeptide und Proteine ​​Teil des angeborenen Immunsystems ; Sie lösen akute Entzündungsreaktionen aus , hemmen und lösen diese Reaktionen jedoch unter anderen Bedingungen. fMet-haltige Oligopeptide und Proteine ​​wirken auch bei anderen physiologischen und pathologischen Reaktionen.

Siehe auch

Verweise

Externe Links