N-Формилметионин

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
Общие
Хим. формула	C6H11NO3S
Физические свойства
Молярная масса	177,22 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	4309-82-4
PubChem	911
Рег. номер EINECS	224-322-8
SMILES	CSCCC(C(=O)O)NC=O
InChI	InChI=1S/C6H11NO3S/c1-11-3-2-5(6(9)10)7-4-8/h4-5H,2-3H2,1H3,(H,7,8)(H,9,10) PYUSHNKNPOHWEZ-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	182822
ChemSpider	887
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

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 белкаПравить

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' антикодон, 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 метионил-тРНК-формилтрансферазой. 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, пептиддеформилаза отщепляет формильную группу, превращая остаток формилметионина в остаток метионин. Затем метионинаминопептидаза (МАП) удаляет первый осадок метионина из цепи.

Значение для иммунологииПравить

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, N-формилметионил-лейцил-фенилаланин (FMLP) активирует лейкоциты и другие типы клеток путем связывания с рецептором формилпептидов типа 1 (FPR1) и рецептором формилпептидов типа 2 (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.