Τι είναι η μετα-μεταφραστική τροποποίηση;

Η μετα-μεταφραστική τροποποίηση (PTM) είναι μια διαδικασία στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών που εμφανίζεται μετά από μια πρωτεΐνη μεταφράστηκε από ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA).Η διαδικασία μετάφρασης περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας αλυσίδας αμινοξέων που αντιστοιχεί στο πρότυπο RNA.Μόλις σχηματιστεί αυτή η αλυσίδα, η πρωτεΐνη έχει συντεθεί, αλλά πρέπει συχνά να υποβληθεί σε περαιτέρω αλλαγές πριν γίνει πλήρως λειτουργική.Αυτές οι αλλαγές είναι γνωστές ως μετα-μεταφραστικές διαδικασίες τροποποίησης και περιλαμβάνουν τρισδιάστατη διαμόρφωση, ο σχηματισμός δισουλφιδικών γεφυρών, η φωσφορυλίωση ή η προσθήκη άλλων μορίων.Ένα σταθερό, τρισδιάστατο σχήμα γνωστό ως η φυσική δομή.Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται συχνά αμέσως μετά τη μετάφραση και οδηγείται από υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις.Δεδομένου ότι το ενδοκυτταρικό περιβάλλον είναι υδατικές, υδρόφοβες ομάδες που απωθούν το σύμπλεγμα νερού μαζί στο κέντρο της πρωτεΐνης μακριά από το νερό, δημιουργώντας μια ενεργειακά σταθερή μορφή.Οι πρόσθετες πρωτεΐνες, γνωστές ως chaperonins, μπορούν επίσης να βοηθήσουν τις νεοσυσταθείσες πρωτεΐνες να διπλώνουν το σωστό τους σχήμα.Εάν μια πρωτεΐνη περιέχει δύο υπολείμματα αμινοξέων κυστεΐνης, μπορεί να σχηματίσει έναν ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ των δύο εάν είναι κατάλληλα ευθυγραμμισμένοι, μεταβάλλοντας έτσι τη διαμόρφωση της πρωτεΐνης.Παρομοίως, ορισμένες δομικές αλλαγές εμφανίζονται ως αποτέλεσμα της πρωτεολυτικής διάσπασης, στην οποία ένα ένζυμο κόβει ένα κομμάτι της πρωτεΐνης αφού έχει μεταφραστεί.Ένα παράδειγμα αυτής της διαδικασίας είναι η πρωτεΐνη ινσουλίνη, η οποία παραμένει σε ανενεργή πρόδρομη μορφή μέχρι να υποβληθεί σε πρωτεολυτική διάσπαση για να σχηματίσει το ενεργό μόριο.είναι επίσης μια κοινή μετα-μεταφραστική τροποποίηση.Αυτές οι ομάδες μπορούν είτε να ενεργοποιήσουν μια πρωτεΐνη, να την αναστέλλουν ή να το σηματοδοτήσουν για να μετακινηθούν αλλού στο κύτταρο.Για παράδειγμα, πολλά ένζυμα αλλάζουν μεταξύ ενεργών και ανενεργών καταστάσεων ανάλογα με το αν έχουν φωσφορυλιωθεί ή όχι.

Η ουβικιτινίωση είναι μια άλλη μορφή μετα-μεταφραστικής τροποποίησης που χρησιμοποιούν τα κύτταρα για την επισήμανση των πρωτεϊνών.Η διαδικασία περιλαμβάνει την προσθήκη ουβικιτίνης, μια μικρή πρωτεΐνη σηματοδότησης, σε μια ενεργή πρωτεΐνη για να το στοχεύσει για αποικοδόμηση.Αν και η ουβικιτίνη μπορεί επίσης μερικές φορές να δρα ως μόριο σηματοδότησης, χρησιμοποιείται γενικά για την τροποποίηση των ενεργών πρωτεϊνών που προσπαθεί να υποβαθμίσει το κύτταρο.Με αυτόν τον τρόπο, ένα κύτταρο είναι σε θέση να ελέγχει τα επίπεδα διαφόρων ενζύμων και άλλων πρωτεϊνών σύμφωνα με τις αλλαγές στο περιβάλλον.