Πώς οι κυτταρικές επεξεργασίες στρογγυλοποιούνται και απορρίπτουν κατεστραμμένες πρωτεΐνες

Τα κύτταρα έχουν αρκετούς μηχανισμούς για να εντοπίσουν, να στρογγυλοποιήσουν και να πετάξουν τις κατεστραμμένες πρωτεΐνες. Η διαδικασία ταυτοποίησης και αφαίρεσης των κατεστραμμένων πρωτεϊνών είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της κυτταρικής ομοιόστασης, εμποδίζοντας τη συσσώρευση επιβλαβών συσσωματωμάτων πρωτεϊνών και εξασφαλίζοντας τη σωστή λειτουργία του κυττάρου. Ακολουθούν τα κύρια βήματα και διαδικασίες που εμπλέκονται σε αυτό το σύστημα διαχείρισης κυτταρικών αποβλήτων:

1. Έλεγχος ποιότητας πρωτεΐνης :

Τα κύτταρα έχουν μηχανισμούς ελέγχου ποιότητας για την παρακολούθηση της υγείας και της λειτουργικότητας των πρωτεϊνών. Οι κατεστραμμένες πρωτεΐνες μπορούν να αναγνωριστούν από μοριακές συνοδούς, όπως πρωτεΐνες θερμικού σοκ, οι οποίες δεσμεύονται σε εκτεθειμένες υδρόφοβες περιοχές λανθασμένων ή κατεστραμμένων πολυπεπτιδίων.

2. ουμπικιτινίωση :

Οι προσδιορισμένες κατεστραμμένες πρωτεΐνες επισημαίνονται για αποικοδόμηση με τη διαδικασία της ουβικιτινίωσης. Η ουβικιτίνη, μια μικρή πρωτεΐνη, συνδέεται ομοιοπολικά στην κατεστραμμένη πρωτεΐνη με ένζυμα λιγάσης ουβικιτίνης. Αυτή η διαδικασία ετικετών δημιουργεί ένα σήμα για την πρωτεασωμική αναγνώριση.

3. Πρωτεασωμική αποικοδόμηση :

Το πρωτεάσωμα 26S είναι ένα μεγάλο σύμπλεγμα πρωτεϊνών που λειτουργεί ως μηχανισμός πρωτοβάθμιας αποικοδόμησης πρωτεΐνης σε κύτταρα. Οι ουβικιτίνες πρωτεΐνες μεταφέρονται στο πρωτεάσωμα, όπου ξεδιπλώνονται και διασπώνται σε μικρά πεπτιδικά θραύσματα.

4. autophagy :

Εκτός από την πρωτεασωμική οδό, τα κύτταρα χρησιμοποιούν επίσης αυτοφαγία για την απομάκρυνση των κατεστραμμένων πρωτεϊνών. Η αυτοφαγία είναι μια διεργασία κυτταρικής αυτο-εκτυχίας που περιλαμβάνει το σχηματισμό κυστμάτων διπλής μεμβράνης που ονομάζονται αυτοφαγοσώματα. Οι κατεστραμμένες πρωτεΐνες και ολόκληρα οργανίδια μπορούν να κατακλυσθούν από αυτοφαγοσώματα.

5. αποικοδόμηση λυσοσωμικής :

Τα αυτοφαγοσώματα που περιέχουν κατεστραμμένες πρωτεΐνες τελικά συγχωνεύονται με λυσοσώματα, σχηματίζοντας αυτοπολυσοσώματα. Τα λυσοσώματα είναι όξινα οργανίδια που περιέχουν υδρολυτικά ένζυμα ικανά να σπάσουν τις πρωτεΐνες στα συστατικά αμινοξέα τους.

6. Αναδημιουργία και επισκευή πρωτεΐνης :

Τα κύτταρα μερικές φορές προσπαθούν να επιδιορθώσουν τις κατεστραμμένες πρωτεΐνες πριν από την αποικοδόμηση. Οι μοριακοί συνοδούς μπορούν να βοηθήσουν στην ανακατασκευή λανθασμένων πτυχωμένων πρωτεϊνών και τα συγκεκριμένα ένζυμα μπορούν να διορθώσουν ορισμένους τύπους βλάβης της πρωτεΐνης. Εάν αυτοί οι μηχανισμοί επισκευής αποτύχουν, οι κατεστραμμένες πρωτεΐνες είναι συνήθως στοχευμένες για υποβάθμιση.

Αυτές οι διαδικασίες διαχείρισης κυτταρικών αποβλήτων εξασφαλίζουν την απομάκρυνση των κατεστραμμένων πρωτεϊνών και τη διατήρηση της κυτταρικής ακεραιότητας. Τα κύτταρα μπορούν να ρυθμίσουν δυναμικά αυτά τα συστήματα με βάση την έκταση της βλάβης των πρωτεϊνών και του κυτταρικού στρες, επιτρέποντάς τους να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν σε προκλητικά περιβάλλοντα.