10.10 : Regulated Protein Degradation

الخلايا تحتاج أن تنظم مستوياتها البروتينية الخلوية الداخلية على حسب التغير في حالتها،مثل المحفزات البيئية أو التغييرات الأيضية أو التطورية الأُخرى. هذا التنظيم أو التحكم فى تركيزات البروتين داخل الخلية يعتمد على معدل تخليقهم،وكذلك تفككهم. في حقيقيات النواه،تحلل البروتين داخل الخلايا يتم في الغالب من خلال نظام أوبيكويتين-بروتياسوم يخدم هذا النظام إثنان من الوظائف الأساسية داخل الخلايا،التحكم في جودة البروتينات المطوية بشكل غير صحيح أو التالفة والتحكم في مستويات البروتينات الخلوية المهمة.

التخصصية فى البروتياسوم أو التحلل في الخلية يكون منظم من خلال آليات مختلفة. الخلايا حقيقية النوى بها نوع من البروتينات،تسمى لايجاز, وحدة التحفيز الرئيسية من اوبيكتين لايجاز. كل من هذه الجزيئات إيه 3 الفريدة يمكنها إضافة مجموعة ubiquitin فقط لنوع محدد من البروتين المستهدف عند التنشيط كل بروتين لايجاز E3 يمكن أيضًا ان يكون نشط من خلال إشارة محددة،مثل الفسفرة،الأنتقال الفراغى بسبب ربط الليجاند،أو إضافة الوحدة الفرعية للبروتين.

هذا ينظم الوبكنة للبروتين المستهدف،مما يؤدي إلى تفككه بواسطة البروتياسوم. على سبيل المثال،APC،أو مركب تنشيط الطور الانفصالي،يكون لايجاز متعدد الوحدات مسؤول عن تفكيك منظذّمات مهمة في دورة الخلية. ومع ذلك،يتم تنشيطه فقط في نقاط زمنية محددة أثناء دورة الخلية بواسطة إضافة وحدات فرعية منشطة.

هذه الوحدات الفرعية تعلب دور هام في الربط الانتقائي لـ أيه بى سي المستهدفةٍللبروتينات. أو بدلاًمن ذلك،تغيير التشكُل في البروتين المستهدف نفسه عند الفسفرة لموقع معين،أو فصل وحدة بروتين فرعية أو إنفصال رابطة بيبتيدية يمكنها إلغاء إشارة التحلل المخفية. يمكن لهذه الإشارة بعد ذلك التعرف عليها بواسطة يوبيكويتين لايجاز مما يؤدي إلى أبكنة البروتينات على سبيل المثال،بروتينات السايكلين تحتوي على إشارات تفكك داخلي،التي يمكنها فقط التعرف عليها من قبل أيه بى سي ومع ذلك،هذه الإشارة مكشوفة فقط عندما يفسفر السيكلين كايناز موقع معين في بروتين السيكلين.

هذا يسبب تغيير التشكُل فى البروتين الذى يكشف إشارته التحللية مؤديا إلى الوبكنة والتفكك في البروتياسوم.