Jenis dan fungsi proteolisis

The Proteolisis o degradasi protein adalah proses yang mana protein sel dapat sepenuhnya terdegradasi (bahkan asid amino konstituen mereka) atau sebahagiannya (menghasilkan peptida). Iaitu, ia terdiri daripada hidrolisis satu atau lebih pautan peptida yang menyimpan asid amino mereka bersama.

Proses ini boleh berlaku terima kasih kepada penyertaan protein lain dengan aktiviti enzimatik, yang tapak aktifnya hidrolisis pautan berlaku. Ia juga boleh berlaku dengan "kaedah" yang tidak enzimatik, seperti tindakan haba atau bahan dengan pH yang melampau (sangat berasid atau sangat asas).

Skim proteolisis asas protein (sumber: fdardel [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Degradasi protein berlaku di kedua -dua bakteria dan haiwan dan tumbuh -tumbuhan, tetapi ia sangat biasa pada haiwan, terutama pada tahap sistem pencernaan, kerana ia bergantung kepada pencernaan dan penyerapan usus protein yang ditelan dengan diet.

Di samping itu, proteolisis adalah sangat penting untuk penyelenggaraan fungsional dan peraturan proses selular berganda dan juga berkaitan dengan penghapusan protein yang mempunyai terjemahan, lipatan, pembungkusan, import, operasi, dan lain -lain.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa ia adalah proses yang tidak dapat dipulihkan, yang sangat berkesan yang juga berfungsi dalam "pengawalseliaan pengatur", kerana ia bukan sahaja menghapuskan protein -protein yang mempunyai aktiviti biologi "langsung", tetapi juga yang mengawal protein lain atau ungkapan lain gen yang sepadan.

[TOC]

Jenis proteolisis

Protein dalaman sel boleh secara rawak atau selektif terdegradasi atau, apa yang sama, dikawal atau tidak. Sebaliknya, seperti yang dinyatakan sebelum ini, proses ini boleh berlaku melalui enzim khas atau disebabkan oleh keadaan persekitaran yang ditakrifkan sebagai pH berasid dan/atau alkali.

Boleh melayani anda: Tisu salutan epitelium

Adalah penting untuk menyebutkan bahawa mana -mana protein yang diterjemahkan dengan betul, dilipat atau dibungkus menyembunyikan satu atau lebih urutan isyarat degradasi yang "cryptic" dan yang boleh didedahkan apabila protein secara struktural terganggu oleh suhu, pH, pH, dan lain -lain.

Ubiquitination Proteolysis

Ubiquitination (sistem ubiquitin-proteosoma) adalah sistem yang mana protein boleh dipilih secara selektif selepas ditandakan secara khusus untuk degradasi, proses yang boleh berlaku di sitosol dan dalam nukleus sel.

Sistem ini mempunyai keupayaan untuk mengenali dan memusnahkan protein yang ditandakan dalam nukleus dan di sitosol, serta merendahkan protein yang tidak dilipat dengan betul semasa translocation dari sitosol ke retikulum endoplasma.

Proses menandakan dengan ubiquitinas (ubiquitination) (sumber: rogerdodd [cc by-sa (http: // creativecommons.Org/lesen/by-sa/3.0/)] melalui Wikimedia Commons)

Ia berfungsi terutamanya dengan menambahkan atau konjugasi protein "putih" kepada protein kecil atau peptida 76 sisa asid amino, lebih dikenali sebagai ubiquitin. Protein yang "ditandakan" oleh ubiquitination direndahkan dalam serpihan kecil oleh proteosom 26S, protease beberapa subunit.

Proteolisis autophagy

Autophagy juga dianggap oleh beberapa penulis sebagai satu bentuk proteolisis, dengan perbezaan yang berlaku di dalam petak membran tertutup yang diarahkan ke lysosomes (dalam sel haiwan), di mana protein yang terkandung di dalamnya direndahkan oleh protease lysosomal.

Proteolisis bukan -ensik

Suhu, pH, dan juga kepekatan garam medium boleh menyebabkan hidrolisis ikatan peptida yang mengekalkan asid amino dari pelbagai jenis protein bersama -sama, yang berlaku oleh ketidakstabilan dan gangguan hubungan.

Fungsi

Proteolisis mempunyai banyak fungsi dalam organisma hidup. Terutamanya, ia mempunyai kaitan dengan menggantikan protein.

Boleh melayani anda: ribosoma: ciri, jenis, struktur, fungsi

Protein mempunyai separuh hayat yang bervariasi dari beberapa saat hingga beberapa bulan dan produk kemusnahan mereka, sama ada dikawal atau tidak, dimediasi oleh enzim atau tidak, mereka biasanya digunakan semula untuk sintesis protein baru, yang mungkin memenuhi fungsi yang berbeza.

Inilah yang berlaku dengan protein yang digunakan dengan makanan, yang terdegradasi di saluran gastrousus oleh protease, termasuk tripsin dan pepsin; serta dengan beberapa protein sel apabila sel kurang cukup makanan untuk bertahan.

Sistem proteolitik intraselular mengesan dan menghapuskan protein "abnormal" yang berpotensi toksik ke sel, kerana mereka dapat berinteraksi dengan ligan "fisiologi yang tidak sesuai", selain menghasilkan agregat yang menyebabkan halangan mekanikal dan fizikal untuk proses sel normal.

Pengumpulan protein yang tidak normal di dalam sel dalaman, sama ada disebabkan oleh kecacatan dalam sistem proteolitik dalaman atau atas sebab -sebab lain, adalah apa yang dianggap banyak saintis sebagai salah satu penyebab utama penuaan dalam makhluk hidup multiselular.

Dalam sistem imun

Proteolisis separa banyak protein dari sumber eksogen atau asing seperti menyerang mikroorganisma, misalnya, adalah proses asas bagi sistem tindak balas imun, kerana limfosit T mengiktiraf serpihan pendek, produk proteolisis (peptida) Set protein permukaan.

Peptida ini boleh datang dari sistem ubiquitination, proses autofagik atau peristiwa proteolisis yang tidak terkawal.

Fungsi lain

Satu lagi fungsi proteolisis terhad atau separa ialah pengubahsuaian protein yang baru terbentuk, yang berfungsi sebagai "penyediaan" untuk fungsi intra-extracellularnya. Ini benar, sebagai contoh, untuk hormon tertentu dan untuk protein yang terlibat dalam proses metabolik yang berbeza.

Ia boleh melayani anda: lymphaopoyesis: ciri, peringkat, peraturan

Kematian sel yang diprogramkan (apoptosis) juga bergantung, pada tahap yang besar, pada proteolisis "spesifik" spesifik, terhad atau separa protein intraselular, yang dimediasi oleh air terjun protease tertentu yang disebut caspases.

Sistem peraturan ekstraselular juga bergantung kepada proteolisis khusus tapak dan contoh yang paling luar biasa ialah pembekuan darah.

Proteolisis Umum atau Lengkap juga memenuhi fungsi utama untuk kemerosotan selektif protein yang kepekatannya mesti dikawal dengan teliti bergantung kepada keadaan pembangunan fisiologi, metabolik atau sel sel.

Dalam tumbuhan

Tumbuhan juga menggunakan proses proteolitik untuk mengawal banyak aspek fisiologi dan pembangunan mereka. Ia berfungsi, sebagai contoh, dalam penyelenggaraan keadaan intraselular dan dalam mekanisme tindak balas terhadap keadaan tekanan seperti kemarau, kemasinan, suhu, antara lain.

Serta haiwan, proteolisis dalam sayur -sayuran. Dalam organisma ini, proteolisis oleh ubiquitination adalah salah satu yang paling penting.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2013). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Maurizi, m. R. (1992). Protease dan degraion protein di Escherichia coli. Experientia, 48 (2), 178-201.
3. Varshavsky, a. (2005). Degradasi protein yang dikawal selia. Trend dalam Sains Biokimia, 30 (6), 283-286.
4. Vierstra, R. D. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Proteolisis dalam Tumbuhan: Mekanisme dan Fungsi. Dalam kawalan pasca transkripsi ekspresi gen dalam tumbuhan (pp. 275-302). Springer, Dordrecht.
5. Wolf, d. H., & Messen, r. (2018). Mekanisme peraturan sel-proteolisis, kejutan besar. Surat FEBS, 592 (15), 2515-2524.