Hva er nedbrytning av proteiner?

Celler bryter ned proteiner av forskjellige årsaker, alt fra å inaktivere dem etter bruk til å hjelpe til med cellesignalering.Denne prosessen, kjent som proteinnedbrytning eller proteolyse, foregår konstant inne i celler.Proteinnivåer må holde seg innenfor spesifikke nivåer for at celler skal fungere ordentlig, slik at celler har en rekke måter å fordøye disse molekylene.

Ulike proteiner brytes ned i varierende hastigheter.Strukturelle proteiner og enzymer har en tendens til å vare lenger enn regulatoriske proteiner, og kan ha halveringstid på en til tre dager.Avhengig av proteinet, kan alt fra mindre enn 10% av tilgjengelige molekyler til 100% brytes ned hver time.

Proteinnedbrytning krever energi i form av adenosintrifosfat (ATP).ATP konsumeres av spesielle cellulære enzymer, kalt proteaser, hvis jobb er å fordøye proteiner i deres komponentaminosyrer.På grunn av energikravet til proteolyse forekommer dette ikke bare tilfeldig.Enkelte forbindelser i stedet kan markere proteiner for ødeleggelse.

For regulatoriske proteiner som bare eksisterer i 5 til 120 minutter før nedbrytning, spiller det lille proteinet ubiquitin en rolle.Lengre levde proteiner kan merkes med ubiquitin for å markere dem for ødeleggelse.Dette varsler større proteasekomplekser, kalt proteasomer, at et protein skal brytes ned.Proteinet blir tatt inni og fordøyd inne i proteasomet, en struktur som eksisterer både i cellekjernen og i cellelegemet.

.De er opprettet som pre-proteiner, som er større i størrelse.Aktivering av disse proteinene krever vanligvis fjerning av et hemmende protein, eller spaltet et visst område på proteinet. Flere enzymer eksisterer som er i stand til å nedbrytes proteinnedel.Hver og en spalter karbon-nitrogenpeptidbindinger som eksisterer mellom aminosyrer.Serinproteaser har enzymer som trypsin og elastase, som bruker en rest av aminosyreserinen for å angripe peptidbindingen.Andre proteaser bruker sink, aspartatrester eller andre molekyler for å fremme å bryte peptidbindingen. Strukturer kalt lysosomer kan også nedbryte proteiner på en ikke-spesifikk måte.Disse eksisterer som forseglede rom i celleveggen.De er i stand til å ta opp proteiner og fordøye dem raskt. Eksakte fordøyelseshastigheter avhenger av visse forhold.Mangel på næringsstoffer, for eksempel, vil fremskynde disse hastighetene.Mindre essensielle molekyler blir først utsatt for nedbrytning av proteiner, siden deres proteolyse vil frigjøre aminosyrer for å danne mer nødvendige proteiner.