De proteolys proteinnedbrytning är en process genom vilken proteinerna i en cell kan brytas ned helt (ner till deras beståndsdelar av aminosyror) eller delvis (producera peptider). Det vill säga den består av hydrolysen av en eller flera av peptidbindningarna som håller sina aminosyror samman..
Denna process kan ske tack vare deltagande av andra proteiner med enzymatisk aktivitet, på vars aktiva platser hydrolysen av bindningarna sker. Det kan också förekomma med icke-enzymatiska "metoder", såsom genom verkan av värme eller ämnen med extremt pH (mycket surt eller mycket basiskt).
Proteinnedbrytning sker hos bakterier, djur och växter, men det är särskilt vanligt hos djur, särskilt på matsmältningssystemet, eftersom matsmältningen och tarmabsorptionen av proteiner som intas med kosten beror på det..
Dessutom är proteolys av yttersta vikt för funktionellt underhåll och reglering av flera cellulära processer och har också att göra med eliminering av de proteiner som ger fel i översättning, vikning, förpackning, import, drift etc..
Det är viktigt att betona att det är en irreversibel, mycket effektiv process som också fungerar i "reglering av regulatorer", eftersom det inte bara eliminerar de proteiner som har "direkta" biologiska aktiviteter utan också de som reglerar andra proteiner eller uttrycket av motsvarande gener.
Artikelindex
De interna proteinerna i en cell kan nedbrytas slumpmässigt eller selektivt, eller, vad är detsamma, på ett kontrollerat sätt eller inte. I sin tur, som tidigare nämnts, kan denna process inträffa med hjälp av speciella enzymer eller på grund av definierade miljöbetingelser såsom surt och / eller alkaliskt pH..
Det är viktigt att nämna att alla korrekt översatta, vikta eller förpackade proteiner döljer en eller flera nedbrytningssignalsekvenser som är "kryptiska" och som kan exponeras när proteinet störs strukturellt av temperatur, pH, etc..
Ubiquitination (ubiquitin-proteasome system) är ett system genom vilket proteiner selektivt kan hydrolyseras efter att ha specifikt markerats för nedbrytning, en process som kan förekomma både i cytosolen och i cellkärnan.
Detta system har förmågan att känna igen och förstöra märkta proteiner i kärnan och i cytosolen, såväl som att bryta ned proteiner som inte viks korrekt under deras translokation från cytosolen till det endoplasmiska retikulumet..
Det fungerar främst genom att tillsätta eller konjugera "mål" -proteinerna till ett litet protein eller en peptid med 76 aminosyrarester, bättre känd som ubiquitin. De "märkta" proteinerna genom ubiquitination bryts ned till små fragment av 26S-proteasomet, ett proteas med flera enheter..
Autophagy betraktas också av vissa författare som en form av proteolys, med skillnaden att den förekommer i ett slutet membranfack som är riktat mot lysosomerna (i djurceller), där proteinerna som finns i bryts ned av lysosomala proteaser..
Temperaturen, pH och till och med saltkoncentrationen i ett medium kan orsaka hydrolys av peptidbindningarna som håller aminosyrorna i olika typer av proteiner tillsammans, vilket sker genom destabilisering och avbrott av bindningarna..
Proteolys har många funktioner i levande organismer. I synnerhet har det att göra med proteinomsättning, varigenom vissa specifika proteinmolekyler som översattes från en eller flera ribosomer så småningom bryts ned i olika hastigheter..
Proteiner har en halveringstid som varierar från några sekunder till några månader och nedbrytningsprodukterna, oavsett om de regleras eller inte, medierade av enzymer eller inte, återanvänds i allmänhet för syntes av nya proteiner, som förmodligen uppfyller olika funktioner..
Detta är vad som händer med proteiner som konsumeras med mat, som bryts ned i mag-tarmkanalen genom proteaser, inklusive trypsin och pepsin; liksom med vissa cellulära proteiner när celler saknar tillräckligt med mat för att överleva.
Intracellulära proteolytiska system detekterar och eliminerar "onormala" proteiner som är potentiellt giftiga för celler, eftersom de kan interagera med "fysiologiskt olämpliga" ligander, förutom att producera aggregat som orsakar mekaniska och fysiska hinder för normala cellulära processer..
Ansamlingen av onormala proteiner inuti cellen, antingen på grund av defekter i det inre proteolytiska systemet eller av andra skäl, är vad många forskare anser vara en av de främsta orsakerna till åldrande hos flercelliga levande varelser..
Partiell proteolys av många proteiner från exogena eller främmande källor, såsom exempelvis invaderande mikroorganismer, är en grundläggande process för immunsvaret eftersom T-lymfocyter känner igen de korta fragmenten, en produkt av proteolys (peptider) som presenteras för dem. i förening med en uppsättning ytproteiner.
Dessa peptider kan komma från ubiquitineringssystemet, autofagiska processer eller okontrollerade proteolyshändelser..
En annan funktion av begränsad eller partiell proteolys är modifieringen av nybildade proteiner, som fungerar som ett "preparat" för deras intra- eller extracellulära funktioner. Detta gäller till exempel vissa hormoner och proteiner som är involverade i olika metaboliska processer..
Programmerad celldöd (apoptos) beror också i stor utsträckning på begränsad eller partiell "platsspecifik" proteolys av intracellulära proteiner, som förmedlas av en kaskad av specifika proteaser som kallas kaspaser..
Extracellulära regleringssystem beror också på platsspecifik proteolys och det mest framträdande exemplet är blodkoagulering..
Allmän eller fullständig proteolys fyller också väsentliga funktioner för selektiv nedbrytning av de proteiner vars koncentration måste kontrolleras noggrant beroende på cellernas fysiologiska, metaboliska eller utveckling..
Växter använder också proteolytiska processer för att kontrollera många av deras fysiologiska och utvecklingsmässiga aspekter. Det fungerar till exempel vid upprätthållandet av intracellulära förhållanden och i reaktionsmekanismerna för stressiga förhållanden som torka, salthalt, temperatur, bland andra..
Precis som hos djur samarbetar proteolys i växter vid aktivering och mognad av zymogener (inaktiva proteiner), kontrollerar ämnesomsättningen, homeostas, programmerade celldödsprocesser, utvecklingen av vävnader och organ etc. I dessa organismer är vägen för proteolys genom ubiquitination en av de viktigaste.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.