Процесс укладки полипептидной цепи в глобулу должно происходить именно посттрансляционной за рибосомой.
Тоннель, через который синтезирован цепь выходит за пределы рибосомы (рис. 8.9) имеет длину ~ 100 ?, средний диаметр ~ 15 ?? в тоннеле может разместиться только вытянутый цепь длиной ~ 30 аминокислот. Так, за-дания не может начинаться в тоннеле. Белки hsp70 (здесь и далее цифрами обозначены молекулярный вес в килодальтон) связывают развернутый полипептидная цепь сразу после того, как его часть выходит из рибосомы при белковом синтезе.
Молекула имеет два структурных домены? пептидзвьязувальний, который взаимодействует с элементом развернутого полипептидной цепи (рис. 8.35), и АТРазний. Связывание с развернутым цепью осуществляется неспецифически за счет гидрофобных взаимодействий с неполярными аминокислотными остатками: цепь покрывается? Шубой? молекул шаперона. Собственно, поддержание развернутого состояния цепи при предотвращении агрегации? одна из основных функций hsp70.
Молекула шапероны может существовать в двух структурных состояниях в зависимости от типа связанного лиганда? АТР или ADP. В комплексе с АТР реализуется структурная форма, которая допускает быструю равновесие между связанным / диссоциирован полипептидом. Гидролиз АТР (осуществляется АТРазним доменом hsp70 при содействии ко-шапероны hsp40) вызывает структурное изменение с прочной фиксацией полипептида пептидзвьязувальним доменом. С помощью других ко-шапероны ADP вновь заменяется АТР (рис. 8.36).
В процессе такой циклической АТР-зависимой изменения сродства шапероны до полипептида создаются условия для равновесного поиска нативной конформации при краткосрочной диссоциации. Этот механизм вполне аналогичным такого, который рассматривался в главе 4 в связи со сбором хроматина с помощью промежуточных переносчиков гистонов, которые также называют хроматиновыми шаперона (см. рис. 4.11): уволен полипептид с нестабильной структурой (с большим количеством гидрофобных остатков на поверхности) вновь разворачивается hsp70 и осуществляет новую попытку при следующей диссоциации. Для многих белков такой процесс оказывается достаточным, чтобы найти нативную конформацию структуру с гидрофобным ядром внутри, которая не может быть субстратом для hsp70. Иногда процесс укладки полипептидной цепи происходит котрансляцийно: заключается N-концевая часть цепи, которая уже вышла из рибосомы, тогда как остальные полипептида еще синтезируется. В частности, такой процесс иногда наблюдается для мультидоменные белков. Другие полипептиды переносятся на другие шапероны (например, на шаперонины, см. Ниже), часть нестабильных белков, освобождаясь от hsp70, подвергается протеолитический деградации.