Was ist Proteinabbau?

Zellen brechen Proteine aus verschiedenen Gründen ab, die von der Inaktivierung nach der Verwendung bis zur Unterstützung bei der Zellsignalisierung reichen.Dieser Prozess, der als Proteinabbau oder Proteolyse bezeichnet wird, findet ständig innerhalb von Zellen statt.Die Proteinspiegel müssen in bestimmten Ebenen bleiben, damit die Zellen richtig funktionieren, sodass Zellen eine Vielzahl von Möglichkeiten haben, diese Moleküle zu verdauen.

Unterschiedliche Proteine brechen in unterschiedlichen Raten auf.Strukturproteine und Enzyme dauern tendenziell länger als regulatorische Proteine und haben möglicherweise Halbwertszeiten von ein bis drei Tagen.Abhängig vom Protein können zwischen weniger als 10% der verfügbaren Moleküle bis zu 100% jede Stunde abgebaut werden.

Der Proteinabbau benötigt Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP).ATP wird von speziellen zellulären Enzymen konsumiert, die als Proteasen bezeichnet werden und deren Aufgabe es ist, Proteine in ihre Komponenten -Aminosäuren zu verdauen.Aufgrund des Energiebedarfs der Proteolyse tritt dies nicht einfach zufällig auf.Bestimmte Verbindungen können stattdessen Proteine zur Zerstörung markieren.

Für regulatorische Proteine, die nur 5 bis 120 Minuten vor dem Abbau existieren, spielt das kleine Protein -Ubiquitin eine Rolle.Länger gelebte Proteine können mit Ubiquitin markiert werden, um sie für die Zerstörung zu markieren.Dies warnt größere Proteasekomplexe, die als Proteasome bezeichnet werden, dass ein Protein abgebaut werden sollte.Das Protein wird im Inneren des Proteasoms genommen und verdaut, eine Struktur, die sowohl im Zellkern als auch im Zellkörper existiert.Sie werden als Pre-Proteine erstellt, die größer sind.Die Aktivierung dieser Proteine erfordert normalerweise die Entfernung eines inhibitorischen Proteins oder das Spalten eines bestimmten Bereichs am Protein.

Es gibt mehrere Enzyme, die zum Abbau von Proteinen in der Lage sind.Jeder spaltet Kohlenstoff-Stickstoff-Peptidbindungen, die zwischen Aminosäuren bestehen.Serinproteasen haben Enzyme wie Trypsin und Elastase, die einen Rest der Aminosäure Serin verwenden, um die Peptidbindung anzugreifen.Andere Proteasen verwenden Zink, Aspartatreste oder andere Moleküle, um das Brechen der Peptidbindung zu fördern.Diese existieren als versiegelte Abteilungen in der Zellwand.Sie sind in der Lage, Proteine aufzunehmen und sie schnell zu verdauen.

Die genauen Verdauungsraten hängen von bestimmten Bedingungen ab.Ein Mangel an Nährstoffen zum Beispiel beschleunigt diese Raten.Weniger essentielle Moleküle unterliegen zuerst Proteinabbau, da ihre Proteolyse Aminosäuren frei machen würde, um mehr notwendige Proteine zu bilden.