5.8 : Protein Complex Assembly

רוב החלבונים אינם מתפקדים כשרשראות פוליפפטיד מורחבות במלואן, אלא מתכנסים לקומפלקסים קומפקטיים מרובי רכיבים. במהלך ההרכבה, קומפלקס הגידול חייב להבחין בין מרכיביו הספציפיים לבין תערובת של מאות מינים שונים של חלבונים ולא חלבונים הנמצאים בתא.

קומפלקסים חלבוניים יכולים להיות הומומריים, המורכבים ממספר עותקים של אותה שרשרת פוליפפטידים, או הטרומריים, המורכבים ממספר שרשראות פוליפפטיד נפרדות או רכיבים שאינם חלבונים.

בדרך כלל, חלבונים יש את כל המידע הדרוש כדי להרכיב את עצמם לתוך קומפלקסים פונקציונליים מן המרכיבים שלהם במהירות ובדיוק.

וירוסים רבים יכולים להרכיב את עצמם כדי ליצור יחידה מתפקדת במלואה באמצעות התא המארח הנגוע כדי לייצר את כל הרכיבים הדרושים.

לדוגמה, בנגיף פסיפס הטבק, תת-יחידות חלבון הפרווה מתכנסות בעצמן לטבעות בודדות, במבחנה. מולקולת RNA נקשרת במרכז סליל הגידול כדי ליצור את הנגיף הפעיל.

עם זאת, בכמה מתחמי חלבון, הרכבה עצמית היא רק בשל מוטציה או מחלה.

המוגלובין, החלבון נושא החמצן המצוי בכדוריות הדם האדומות, הוא טטרמר של שתי תת-יחידות אלפא ושתי תת-יחידות בטא דומות. עם זאת, באנמיה חרמשית, המוגלובין מוטנטי יש תיקון הידרופובי המגדיל את הזיקה בין טטרמרים המוגלובין, גורם להם להצטבר לתוך הרכבה חריגה של סיבי המוגלובין.

סיבים אלה משנים את תאי הדם מצורת ספרואיד לסהר, ובכך סותמים את כלי הדם.

למרות שחלבונים רבים מתאספים בעצמם ללא עזרה חיצונית, גורמי הרכבה כגון מלווים מולקולריים מסייעים לרכיבי החלבון להתאסף לקומפלקס יציב ומתפקד.

פרוטאזום 26S, מנגנון מולקולרי המסייע בפירוק חלבונים מוסדר, מורכב משני תת-קומפלקסים נפרדים: חלקיק ליבה בצורת חבית 20S ושני כובעי חלקיקים רגולטוריים 19S. כל תת-קומפלקס מורכב ממספר תת-יחידות חלבוניות.

מלווים ייעודיים מרובים של פרוטאזום משלבים יחידות משנה אלה בתת-המתחמים שלהם. לבסוף, המלווים מרכיבים את תתי-המתחמים לקומפלקס פרוטאזום שלם.