Proteolyysityypit ja toiminnot

Se Proteolyysi o Proteiinien hajoaminen on prosessi, jolla soluproteiinit voidaan täysin hajota (jopa niiden ainesosat aminohapot) tai osittain (tuottavat peptidit). Toisin sanoen se koostuu yhden tai useamman peptidiyhteyden hydrolyysistä, jotka pitävät aminohapot yhdessä.

Tämä prosessi voi tapahtua muiden entsymaattisen aktiivisuuden proteiinien osallistumisen ansiosta, joiden aktiiviset kohdat linkkien hydrolyysi tapahtuu. Sitä voi tapahtua myös ei -entsymaattisella "menetelmällä", kuten lämmön tai aineilla, joilla on äärimmäinen pH (erittäin hapan tai hyvin emäksinen).

Proteiinin emäksinen proteolyysi kaavio (lähde: fdarddel [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Proteiinien hajoaminen tapahtuu sekä bakteereissa että eläimissä ja kasveissa, mutta se on erityisen yleistä eläimillä, etenkin ruuansulatusjärjestelmän tasolla, koska se riippuu ruokavaliossa nautittujen proteiinien pilkkomisesta ja suoliston imeytymisestä.

Lisäksi proteolyysi on erittäin tärkeää useiden soluprosessien funktionaaliseen ylläpitämiseen ja säätelyyn, ja se liittyy myös proteiinien eliminointiin, joilla on translaatio, taitto, pakkaus, tuonti, toiminta jne.

On tärkeää huomata, että se on peruuttamaton, erittäin tehokas prosessi, joka toimii myös "säätelijöiden säätelyssä", koska se ei vain eliminoi niitä proteiineja, joilla on "suorat" biologiset aktiivisuudet, vaan myös ne, jotka säätelevät muita proteiineja tai ekspressiota vastaavista geeneistä.

[TOC]

Proteolyysityypit

Solun sisäiset proteiinit voidaan hajottaa satunnaisesti tai selektiivisesti tai mikä on yhtä suuri, kontrolloitu tai ei. Kuten aiemmin mainittiin, tämä prosessi voi tapahtua erityisten entsyymien kautta tai johtuen ympäristöolosuhteista, jotka on määritelty happamana ja/tai alkalisena pH: ksi.

Voi palvella sinua: epiteelin päällystyskudos

On tärkeätä mainita, että kaikki oikein transloidut proteiinit, taitettu tai pakattu piilottaa yhden tai useamman hajoamissignaalien sekvenssit, jotka ovat "salaperäisiä" ja jotka voidaan paljastaa, kun proteiini häiritsee rakenteellisesti lämpötilan, pH: n, pH: n jne.

Ubikvitinaatioproteolyysi

Ubiquitination (ubikitiini-proteosomajärjestelmä) on järjestelmä, jolla proteiinit voidaan valikoivasti hydrolysoida sen jälkeen, kun ne on erityisesti merkitty hajoamiseen, prosessi, joka voi tapahtua sekä sytosolissa että soluydässä.

Tällä järjestelmällä on kyky tunnistaa ja tuhota ytimessä ja sytosolissa merkittyjä proteiineja sekä hajottaa proteiineja, jotka eivät taita oikein sen translokaation aikana sytosolista endoplasmiseen retikulumiin.

Merkitysprosessi ubikitiinilla (ubiquitinaatio) (lähde: RogerDodd [CC BY-SA (http: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0/)] Wikimedia Commonsin kautta)

Se toimii pääasiassa lisäämällä tai konjugoimalla "valkoiset" proteiinit pieneen proteiiniin tai peptidiin, jossa on 76 aminohappojäte, tunnetaan paremmin nimellä ubikitiini. Ne "merkityt" proteiinit ubiquitinaation avulla hajotetaan pieninä fragmentteina 26S -proteosomilla, useiden alayksiköiden proteaasilla.

Autofagiaproteolyysi

Jotkut kirjoittajat pitävät autofagiaa myös proteolyysimuotona, erottelulla, että tämä tapahtuu suljetun kalvoosaston sisällä, joka on suunnattu lysosomeihin (eläinsoluissa), joissa sisäpuolella olevat proteiinit hajoavat lysosomaalisilla proteaaseilla.

Ei -entsymaattinen proteolyysi

Lämpötila, pH ja jopa väliaineen suolojen pitoisuus voivat aiheuttaa peptidisidosten hydrolyysin, jotka pitävät erityyppisten proteiinien aminohapot yhdessä, jotka tapahtuvat destabiloimalla ja linkkien keskeyttämisellä.

Funktiot

Proteolyysillä on monia toimintoja elävissä organismeissa. Erityisesti se liittyy proteiinin korvaamiseen.

Voi palvella sinua: ribosoomat: ominaisuudet, tyypit, rakenne, toiminnot

Proteiineilla on puoli -elämä, joka vaihtelee muutamasta sekunnista muutamaan kuukauteen ja niiden hajoamisen tuotteet, riippumatta.

Näin tapahtuu proteiinien kanssa, jotka kulutetaan ruoan kanssa, jotka hajoavat maha -suolikanavassa proteaasien, mukaan lukien tripsiini ja pepsiini; samoin kuin joidenkin soluproteiinien kanssa, kun soluista puuttuu tarpeeksi ruokaa selviytyäkseen.

Solunsisäiset proteolyyttiset järjestelmät havaitsevat ja eliminoivat "epänormaalit" proteiinit, jotka ovat potentiaalisesti myrkyllisiä soluille, koska ne voivat olla vuorovaikutuksessa "fysiologisesti sopimattomien" ligandien kanssa, sen lisäksi.

Epänormaalien proteiinien kertyminen solujen sisäpuolelle, joko sisäisen proteolyyttisen järjestelmän vikojen tai muista syistä johtuen siitä, että monet tutkijat pitävät yhtenä tärkeimmistä ikääntymisen syistä monisoluisissa elävissä olennoissa.

Immuunijärjestelmässä

Monien eksogeenisten tai vieraiden lähteiden monien proteiinien osittainen proteolyysi, kuten esimerkiksi tunkeutuvat mikro -organismit, on immuunivastejärjestelmän perustavanlaatuinen prosessi, koska T -lymfosyytit tunnistavat lyhyet fragmentit, niiden kanssa esitetyt proteolyysin (peptidit) tuote (peptidit). pintaproteiinisarja.

Nämä peptidit voivat tulla ubiquitinaatiojärjestelmästä, autofagisista prosesseista tai ei kontrolloiduista proteolyysitapahtumista.

Muut toiminnot

Toinen rajoitetun tai osittaisen proteolyysin toiminta on vasta muodostettujen proteiinien modifikaatio, joka toimii "valmistuksena" sen ekstrasellulaarisiin toimintoihin. Tämä on totta esimerkiksi tietyille hormoneille ja eri aineenvaihduntaprosesseihin osallistuville proteiineille.

Se voi palvella sinua: Lymfaopoyesi: Ominaisuudet, vaiheet, säätely

Ohjelmoitu solukuolema (apoptoosi) riippuu myös suurelta osin solunsisäisten proteiinien rajoitetussa tai osittaisessa "paikkakohtaisessa" proteolyysissä, jota välittää tiettyjen proteaasien vesiputous, jota kutsutaan kaspaasiksi.

Solunulkoiset säätelyjärjestelmät riippuvat myös paikkaspesifisestä proteolyysistä, ja kaikkein merkittävin esimerkki on veren hyytyminen.

Yleinen tai täydellinen proteolyysi täyttää myös primaariset toiminnot niiden proteiinien selektiivisen hajoamiseksi, joiden pitoisuutta on valvottava huolellisesti fysiologisen, aineenvaihdunnan tai solun kehitystilasta riippuen.

Kasveissa

Kasvit käyttävät myös proteolyyttisiä prosesseja monien fysiologisten ja kehitysnäkökohtien hallintaan. Se toimii esimerkiksi solunsisäisten olosuhteiden ylläpitämisessä ja stressaavien olosuhteiden vasteen mekanismeissa, kuten kuivuus, suolapitoisuus, lämpötila, muun muassa.

Samoin kuin eläimillä, proteolyysi vihannesten kanssa. Näissä organismeissa ubiquitinaation proteolyysi on yksi tärkeimmistä.

Viitteet

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D -d., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Välttämätön solubiologia. Garlantitiede.
2. Maurizi, M. R -. (1992). Proteaases ja proteiinien degraion Escherichia colissa. Experientia, 48 (2), 178-201.
3. Varshavsky, a. (2005). Säännelty proteiinin hajoaminen. Trendit biokemiallisissa tieteissä, 30 (6), 283-286.
4. Vierstra, R. D -d. (1996). Proteolyysi kasveissa: mekanismit ja toiminta. Geeniekspression transkription jälkeisessä kontrollissa kasveissa (PP. 275-302). Springer, Dordrecht.
5. Susi, d. H., & Messen, R. (2018). Solujen säätely-proteolyysin mekanismit, iso yllätys. FEBS Letters, 592 (15), 2515-2524.