Degradazione regolata delle proteine

Le cellule devono regolare i loro livelli di proteine intracellulari secondo le alterazioni del loro stato, come stimoli ambientali o altri cambiamenti metabolici. Questa regolazione o controllo delle concentrazioni proteiche all’interno di una cellula dipende dalla loro velocità di sintesi, così come la loro degradazione;negli eucarioti, la degradazione intracellulare delle proteine è mediata principalmente dal sistema ubiquitin-proteasoma. Questo sistema serve due funzioni primarie all’interno delle cellule, il controllo di qualità delle proteine malripiegate o danneggiate, e il controllo dei livelli di importanti proteine cellulari.La specificità del proteasoma o degradazione nella cellula è regolata attraverso vari meccanismi. Le cellule eucariotiche possiedono una classe di proteine, chiamate E3 ligasi, l’unità catalitica principale dell’ubiquitina ligasi. Ciascuna di queste molecole, esclusive dell’E3 può ubiquitinare solo una proteina bersaglio specifica all’attivazione.Ogni proteina E3 ligasi può essere attivata solo attraverso un segnale specifico, come fosforilazione, o transizione allosterica a causa del legame del ligando, o dell’aggiunta di subunità proteica. Questo regola l’ubiquitinazione della proteina bersaglio, che porta alla sua degradazione da parte del proteasoma. Per esempio, APC, o complesso di promozione anafase, è una ligasi E3 multi-subunità responsabile per il degrado di importanti regolatori del ciclo cellulare.Tuttavia, viene attivato solo in specifici punti temporali durante il ciclo cellulare con l’aggiunta di subunità co-attivatrici. Queste subunità svolgono un ruolo importante nel legame selettivo dell’APC alle sue proteine bersaglio. In alternativa, un cambiamento conformazionale, nella stessa proteina bersaglio, dopo la fosforilazione di un sito specifico, o la dissociazione di una subunità proteica, o il il clivaggio di un legame peptidico, 02 14.190 00 02 18.330 può mascherare un segnale di degradazione normalmente nascosto.Questo segnale può quindi essere riconosciuto da un’ubiquitina ligasi, con conseguente ubiquitinazione della proteina Ad esempio, le proteine cicline contengono un segnale di degradazione interna, che può essere riconosciuto solo da APC. Tuttavia, questo segnale è esposto solo quando una ciclina chinasi fosforila un sito specifico nella proteina ciclina. Questo processo, comporta un cambiamento conformazionale nella proteina, che maschera il suo segnale di degradazione, portando alla sua poliubiquitinazione e degradazione nel proteasoma.