Vrste in funkcije proteolize

The Proteoliza O razgradnja beljakovin je postopek, s katerim se lahko celični proteini v celoti razgradijo (tudi njihove sestavne aminokisline) ali delno (proizvajajo peptide). To pomeni, da je sestavljen iz hidrolize ene ali več peptidnih povezav, ki ohranjajo svoje aminokisline skupaj.

Ta postopek se lahko zgodi zahvaljujoč sodelovanju drugih beljakovin z encimsko aktivnostjo, katerih aktivna mesta se pojavlja hidroliza povezav. Pojavi se lahko tudi po neincimskih "metodah", na primer z delovanjem toplote ali snovi z ekstremnim pH (zelo kislim ali zelo osnovnim).

Osnovna shema proteolize beljakovin (vir: fdradel [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Razgradnja beljakovin se pojavlja tako pri bakterijah kot pri živalih in rastlinah, vendar je še posebej pogosta pri živalih, zlasti na ravni prebavnega sistema, saj je odvisna od prebave in črevesne absorpcije beljakovin, zauženih s prehrano.

Poleg tega je proteoliza izjemnega pomena za funkcionalno vzdrževanje in regulacijo več celičnih procesov, prav tako pa je povezana z odpravo beljakovin, ki imajo prevajanje, zlaganje, embalažo, uvoz, delovanje itd.

Pomembno je opozoriti, da gre za nepovraten, izjemno učinkovit postopek, ki deluje tudi v "regulaciji regulatorjev", saj ne odpravlja le tistih beljakovin, ki imajo "neposredne" biološke aktivnosti, ampak tudi tiste, ki uravnavajo druge beljakovine ali izražanje ustreznih genov.

[TOC]

Vrste proteolize

Notranji beljakovine celice lahko naključno ali selektivno razgradimo ali, kar je enako, nadzorovano ali ne. Kot je bilo že omenjeno, se ta postopek lahko pojavi s posebnimi encimi ali zaradi okoljskih pogojev, opredeljenih kot kisli in/ali alkalni pH.

Vam lahko služi: tkivo epitelijskega premaza

Pomembno je omeniti, da vsak pravilno preveden protein, zložen ali pakiran skriva eno ali več zaporedja razgradnje signalov, ki so "kriptični", in ki jih je mogoče izpostaviti, kadar beljakovine strukturno motijo ​​temperatura, pH, pH, ETC.

Vseprisotna proteoliza

Vseprisotnost (sistem ubikvitin-proteosoma) je sistem, s katerim se beljakovine lahko selektivno hidrolizirajo, potem ko so posebej označeni za razgradnjo, postopek, ki se lahko pojavi tako v citosolu kot v celičnem jedru.

Ta sistem ima sposobnost prepoznavanja in uničenja beljakovin, označenih v jedru in v citosolu, pa tudi razgradnja beljakovin, ki se med translokacijo ne zložijo pravilno iz citosola v endoplazemski retikulum.

Proces označevanja z Ubiquitinas (Ubikvination) (Vir: Rogerdodd [CC BY-SA (http: // CreativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)] prek Wikimedia Commons)

Deluje predvsem z dodajanjem ali konjugiranjem "belih" beljakovin majhnim beljakovinam ali peptidom 76 aminokislinskih odpadkov, bolj znan kot ubikvitin. Tiste "označene" beljakovine z vseprisotnostjo razgradijo v majhnih fragmentih s 26S proteosomom, proteazo več podenot.

Avtofagična proteoliza

Nekateri avtorji avtofagijo obravnavajo tudi kot obliko proteolize, z razlikovanjem, da se to pojavi znotraj zaprtega membranskega oddelka, ki je usmerjen proti lizosomom (v živalskih celicah), kjer beljakovine, ki jih vsebujejo v notranjosti, razgradijo lizosomalne proteaze.

Ne -encimska proteoliza

Temperatura, pH in celo koncentracija soli medija lahko povzročijo hidrolizo peptidnih vezi, ki aminokisline ohranjajo skupaj z destabilizacijo in prekinitvijo povezav.

Funkcije

Proteoliza ima veliko funkcij v živih organizmih. Zlasti je povezano z nadomeščanjem beljakovin.

Vam lahko služi: ribosomi: značilnosti, vrste, struktura, funkcije

Beljakovine imajo polovico življenja, ki se razlikuje od nekaj sekund do nekaj mesecev, in produkte njihove razgradnje, ne glede na to, ali so regulirani ali ne, posredovani z encimi ali ne, se na splošno ponovno uporabljajo za sintezo novih beljakovin, ki verjetno izpolnjujejo različne funkcije.

To se zgodi z beljakovinami, ki jih zaužijemo s hrano, ki jih v prebavilih razgradi s proteazami, vključno s Tripsinom in pepsinom; kot tudi pri nekaterih celičnih beljakovinah, ko celice nimajo dovolj hrane, da bi preživele.

Intracelični proteolitični sistemi odkrijejo in odpravljajo "nenormalne" beljakovine, ki so potencialno strupeni za celice, saj lahko medsebojno vplivajo na "fiziološko neprimerne" ligande, poleg tega, da proizvajajo agregate, ki povzročajo mehanske in fizične ovire za normalne celične procese.

Kopičenje nenormalnih beljakovin znotraj celične notranjosti, bodisi zaradi napak v notranjem proteolitičnem sistemu bodisi iz drugih razlogov.

V imunskem sistemu

Delna proteoliza številnih beljakovin iz eksogenih ali tujih virov, kot je na primer napad na mikroorganizmi komplet površinskih beljakovin.

Ti peptidi lahko izhajajo iz vseprisotnega sistema, avtofagičnih procesov ali ne nadzorovanih dogodkov proteolize.

Druge funkcije

Druga funkcija omejene ali delne proteolize je sprememba na novo oblikovanih beljakovin, ki deluje kot "priprava" za svoje intra-ekstracelične funkcije. To je res, na primer za nekatere hormone in za beljakovine, ki sodelujejo v različnih presnovnih procesih.

Lahko vam služi: limfaopojeza: značilnosti, stopnje, regulacija

Programirana celična smrt (apoptoza) je v veliki meri odvisna tudi od "območja specifične" proteolize, omejene ali delne znotrajcelične beljakovine, ki ga posreduje slap specifičnih proteaz, imenovanih kaspaze.

Sistemi zunajcelične regulacije so odvisni tudi od proteolize, specifične za mesto, in najbolj izstopajoč primer je koagulacije krvi.

Splošna ali popolna proteoliza izpolnjuje tudi primarne funkcije za selektivno razgradnjo tistih beljakovin, katerih koncentracijo je treba skrbno nadzorovati, odvisno od fiziološkega, presnovnega ali celičnega razvoja stanja.

V rastlinah

Rastline uporabljajo tudi proteolitične procese za nadzor številnih njihovih fizioloških in razvojnih vidikov. Deluje na primer pri vzdrževanju medceličnih pogojev in v mehanizmih odziva na stresne razmere, kot so suša, slanost, temperatura.

Kot tudi pri živalih, proteoliza v zelenjavi. V teh organizmih je proteoliza z vseprisotnostjo ena najpomembnejših.

Reference

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
2. Maurizi, m. R. (1992). Proteaze in beljakovinska razgradnja v Escherichia coli. Izkušnje, 48 (2), 178–201.
3. Varshavsky, a. (2005). Regulirana razgradnja beljakovin. Trendi v biokemijskih znanostih, 30 (6), 283–286.
4. Vierstra, R. D. (devetnajst devetdeset šest). Proteoliza v rastlinah: mehanizmi in delovanje. Pri post-transkripcijskem nadzoru genske ekspresije v rastlinah (pp. 275-302). Springer, Dordrecht.
5. Wolf, d. H., & Messen, r. (2018). Mehanizmi celične regulacije-proteolize, veliko presenečenje. FEBS Letters, 592 (15), 2515-2524.