10.10 : Regulated Protein Degradation

Клетки должны регулировать уровни внутриклеточных белков согласно изменениям в их состоянии, таким, как стимуляция со стороны окружающей среды или другие метаболические изменения в развитии. Это регулирование или контроль концентрации белка внутри клетка зависит от темпов обобщения, их деградации. В эукариотах внутриклеточная деградация белков в основном опосредована системой убиквитин-протеасомы.

Эта система обслуживает две основных функции внутри клеток, контроль качества неправильно ссвёрнутых или поврежденных белков и контроль над уровнями важных клеточных белков. Специфика протеасомы или деградации в клетке регулируется различными механизмами. У эукариотических клеток есть класс белков, лигазы E3, главный каталитический нейтрализатор убиквитин-лигазы.

Каждый из этих уникальные молекул E3 может убиквитировать только определенный целевой белок при активации. Каждый белок E3-лигаза может быть активирован только через определенный сигнал, такой, как фосфорилирование, аллостерический переход из-за связывания лиганда, или добавление белковых подъединиц. Это регулирует убиквитинирование целевого белка, приводя к его деградации протеасомой.

Например, APC, или комплекс промотор анафазы, является мультисубъединицей лигазы E3, отвечающей за деградацию важных регуляторов цикла клетки. Однако она активируется только в определенные моменты времени во время клеточного цикла за счет добавления суб-активатора. Эти субъединицы в играют важную роль избирательном связывании APC со своими целевыми белками.

Или, изменение конформации в целевых белках после фосфорилирования конкретного сайта, или диссоциации белковой субъединицы, или расслоение пептидной связи может дезавуировать обычно скрытый сигнал деградации. Этот сигнал затем можно будет распознать при помощи убиквитин-лигазы, что ведёт к убиквитинированию белка. Например, цициклиновые белки содержат внутренний сигнал о деградации, который может быть распознан только APC.

Однако этот сигнал виден только когда циклин киназа фосфорилирует определенный участок в белке циклина. Это приводит к конформационным изменениям в белке, который дезавуирует его сигнал деградации, ведущий к его полиубиквитинированию и деградации в протеасоме.