¿Qué sucede con la secuencia señal de la proteína precursora después de que se escinde?

Después de la escisión, generalmente se cree que la secuencia señal es degradada por proteasas intramembrana (ya que está incrustada en la membrana del retículo endoplásmico). Para al menos algunas proteínas, la secuencia señal se procesa y se libera en el citoplasma o en la luz del RE.

Martoglio B. 2003. Proteólisis intramembrana y funciones posteriores a la orientación de los péptidos señal. Biochem Soc Trans 31:1243-1247

Cuando continúa la translocación, la región c de la secuencia señal aparece en la luz del RE y se vuelve accesible a la peptidasa señal, que escinde la secuencia señal de la preproteína. Este último se transloca aún más a la luz del RE, mientras que el péptido señal liberado no suele detectarse en los sistemas de ensayo, lo que implica una degradación rápida. En un sistema in vitro sin células con membranas ER de páncreas canino, informamos hace varios años que después de la escisión por la peptidasa señal, el péptido señal liberado se incrusta transitoriamente en la bicapa lipídica y se somete a un procesamiento adicional para ser liberado de la membrana.

La actividad de las secuencias señal liberadas no se conoce por completo y solo se caracteriza parcialmente para algunas proteínas. La siguiente revisión analiza algunas funciones de los péptidos señal después de la escisión:

Martoglio B, Dobberstein B. 1998. Secuencias de señales: más que péptidos grasos. Tendencias Cell Bio 8(10):410-415

El péptido señal de la preprolactina bovina y la gp160 del VIH pueden unirse a la calmodulina.

…la secuencia señal de la preprolactina bovina, que consta de 30 residuos de aminoácidos, es escindida por la peptidasa señal y luego es procesada por una peptidasa péptido señal desconocida (SPPasa; Fig. 4)… Este fragmento de péptido señal reside inicialmente en la membrana y, después de un período de persecución, se libera en el citosol. Una vez en el citosol, el fragmento del péptido señal se une a la calmodulina de manera dependiente de Ca2+. Un fragmento de péptido señal derivado del VIH-1 gp160 también se une a la calmodulina cuando se libera en el citosol... Con sus regiones n que tienen el potencial de formar una hélice α anfifílica básica y su región C-terminal hidrófoba, son similares a otros dominios de unión a calmodulina. La calmodulina es una pequeña proteína ácida involucrada en la regulación de muchos procesos celulares controlados por vías de señalización dependientes de Ca2+. Es posible que la unión de los fragmentos del péptido señal a la calmodulina influya en las vías de transducción de señales celulares dependientes de Ca2+/calmodulina. Se requieren más estudios para dilucidar las consecuencias fisiológicas de las interacciones entre los fragmentos del péptido señal y la calmodulina.

Los péptidos señal de las proteínas MHC de clase I son presentados a las células NK por MHC-I (con cadena alfa HLA-E). Esto permite monitorear la expresión de MHC-I, que a menudo se interrumpe en células cancerosas o infectadas por virus.

Los péptidos presentados por moléculas MHC de clase I clásicas representan el amplio espectro de péptidos generados por el proteasoma. En contraste con este uso general de péptidos, las denominadas moléculas MHC de clase I no clásicas (HLA-E en humanos) solo presentan un fragmento de péptido señal muy específico. Estas moléculas controlan la presencia de moléculas MHC de clase I clásicas al presentar un fragmento de péptido señal derivado de HLA-A, -B o -C a las células asesinas naturales (NK) (Fig. 5b). Las células NK destruyen las células incapaces de activar los receptores inhibitorios específicos para las moléculas del MHC de clase I.

Esta sección del libro analiza la función de los péptidos señal en algunos virus:

Kapp K, Schrempf S, Lemberg MK, Dobberstein B. 2009. Funciones posteriores a la orientación de los péptidos señal. En: Transporte de proteínas en el retículo endoplásmico, Zimmermann R.