N-koniec

N-koniec^[1] alebo amino-koniec^[1] je začiatok bielkoviny alebo polypeptidu, ktorý označuje voľnú amino skupinu (-NH₂) na konci polypeptidu. V peptidoch sú amino skupiny viazané karboxylovou skupinou inej aminokyseliny, čím vzniká peptidový reťazec. Tým vzniká voľná koncová karboxylová skupina, ktorá sa nazýva C-koniec, a voľná amino skupina, nazývaná práve N-koniec. Vzorce peptidov sa zapisujú v smere od N-konca po C-koniec zľava doprava.^[2] V tomto smere takisto prebieha translácia (i pri translácii sa peptidový reťazec z mRNA tvorí v smere od N-konca ku C-koncu, pretože aminokyseliny sú pridávané na karboxylový koniec).

Tetrapeptid (príklad: Val-Gly-Ser-Ala), kde zelenou farbou je zvýraznená N-koncová α-aminokyselina (v tomto príklade L-valín) a modrou farbou je označená C-koncová α-aminokyselina (v tomto prípade L-alanín).

Chemické vlastnosti

Každá aminokyselina má amino skupinu a karboxylovú skupinu. Aminokyseliny sú spojené peptidovou väzbou, ktorá vzniká dehydratačnou reakciou karboxylovej skupiny jednej aminokyseliny a amino skupiny druhej aminokyseliny. Po vzniku väzby vzniká polypeptid, ktorý má voľný N-koniec (voľnú amino skupinu) a C-koniec (voľnú karboxylovú skupinu).^[3]

Keď sa bielkovina prekladá z mRNA, vzniká od N-konca po C-koniec. Amino skupina aminokyseliny (ktorá je viazaná na tRNA) sa počas elongačnej fázy translácie viaže na karboxylovú skupinu rastúceho reťazca. Keďže štart kodón v genetickom kóde kóduje aminokyselinu metionín, väčšina proteínových sekvencií začína metionínom (u baktérií, mitochondrií a chloroplastov začína jeho modifikáciou, N-formylmetionínom, fMet). Niektoré proteíny sú upravované posttranslačne, napríklad štiepením proteínového prekurzoru, takže bielkoviny môžu mať na N-konci inú aminokyselinu.

Funkcia

N-terminálne smerovacie signály

N-koniec je prvou časťou proteínu, ktorá opúšťa ribozóm počas syntézy bielkovín. Často obsahuje rôzne signálne peptidové sekvencie, ktoré je možné označiť ako „vnútrobunkové poštové smerovacie číslo“, ktoré smeruje prenos proteínu k správnej organele. Smerovanie je občas označované i ako targeting (z anglického „target“, cieľ, smerovanie, zameriavanie). Signálny peptid sa zvyčajne odštiepi pomocou signálnej peptidázy po tom, čo sa bielkovina dostane na správne miesto. N-koncová aminokyselina bielkoviny je dôležitá pre určenie polčasu života (šancu, že bude proteín rozložený). Tento koncept sa nazýva N-koncové pravidlo.

Signálny peptid

Bližšie informácie v hlavnom článku: Signálny peptid

N-terminálny signálny peptid je rozoznávaný signál rozpoznávajúcou časticou (SRP) a vedie k smerovaniu proteínu do sekrečnej dráhy. V eukaryotických bunkách sú tieto proteíny syntetizované na drsnom endoplazmatickom retikule. U prokaryotov sú exportované cez bunkovú membránu. V chloroplastoch sú proteíny smerované signálnymi peptidmi k tylakoidom.

Mitochondriálny smerovací peptid

N-terminálny mitochondriálny smerovací peptid (mtTP) umožňuje proteínom vstup do mitochondrie.

Chloroplastový smerovací peptid

N-terminálny chloroplastový smerovací peptid (cpTP) umožňuje proteínom vstup do chloroplastu.

N-terminálne úpravy

Bielkovinové N-konce môžu byť upravené počas alebo po translácii. Úpravy zahŕňajú odstránenie počiatočného metionínu (iMet) aminopeptidázami, pripojenie malých skupín ako sú acetylová, propionylová, či metylová skupina, alebo adíciu membránových kotiev, ako je palmitoylová či myristoylová skupina.^[4]

N-terminálny acetylácia

Bližšie informácie v hlavnom článku: N-terminálna acetylácia

N-terminálna acetylácia je druh modifikácie bielkovín, ktorá sa vyskytuje u prokaryotov i eukaryotov. Bolo navrhnuté, že N-terminálna acetylácia môže zabrániť sekrécii proteínu.

N-myristoylácia

Bližšie informácie v hlavnom článku: Myristoylácia

N-koniec môže byť upravený pridaním myristoylovej kotvy.

N-acylácia

N-koniec môže byť upravený aj pridaním mastnej kyseliny ako kotvy, čím vznikajú N-acylované bielkoviny. Najbežnejšou skupinou používanou na N-acyláciu je palmitoylová skupina.