Skip to main content

เส้นทางการแพร่หลายคืออะไร?

โปรตีนจำนวนมากในเซลล์จะถูกรีไซเคิลเป็นประจำและทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของกรดอะมิโนสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนใหม่Ubiquitin เป็นโปรตีนขนาดเล็กมากที่ตั้งชื่อเพราะมันแพร่หลายในเซลล์ยูคาริโอตและมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันสูงระหว่างสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันอย่างมากมันทำหน้าที่เป็นแท็กที่ยึดติดกับโปรตีนเพื่อกำหนดเป้าหมายโดยทั่วไปสำหรับการย่อยสลายกระบวนการเพิ่มแท็กนี้ลงในโปรตีนที่กำหนดเป้าหมายเรียกว่าเส้นทางการแพร่หลายต่อจากนั้นโปรตีนเหล่านี้จะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ในโครงสร้างที่เรียกว่า proteasome

โปรตีนเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยหน่วยของกรดอะมิโนที่อยู่ด้วยกันโดยพันธะเปปไทด์พวกเขาสามารถผ่านการดัดแปลงได้อย่างมากซึ่งหนึ่งในนั้นคือสารประกอบที่ติดอยู่กับจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดของโมเลกุลโปรตีนโปรตีนจำนวนมากเป็นเอนไซม์ซึ่งเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ประเภทหนึ่งคือโปรตีเอสซึ่งจะลดระดับโปรตีนอื่น ๆ ภายใต้สถานการณ์เฉพาะและมีการควบคุมสูงเส้นทางการแพร่หลายเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของโปรตีเอส

ubiquitin เป็นโมเลกุลปัจจุบันในสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นไม่พบในแบคทีเรียโปรตีนขนาดเล็กนี้พบได้ภายในเซลล์มันมีโมเลกุลจำนวนมากผิดปกติของกรดอะมิโนไลซีนและมีสารประกอบเหล่านี้เจ็ดชนิดที่มีอยู่

งานดั้งเดิมบน ubiquitin แนะนำว่าโปรตีนเป้าหมายโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีข้อบกพร่องผูกพันกับโมเลกุลไลซีนเฉพาะบนแท็กโปรตีนนี้.ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าโปรตีนที่จะสลายตัวสามารถผูกมัดกับกลุ่มไลซีนต่างๆหรือแม้แต่กับกลุ่มท้ายของโปรตีนในปัจจุบันนี้กระบวนการของการจับโปรตีนกับ ubiquitin เพื่อเริ่มต้นกระบวนการของการแพร่หลายคือการใช้พลังงานมากโดยปกติความแตกแยกของพันธะเปปไทด์จะปล่อยพลังงานในกรณีนี้มันใช้โมเลกุลของสกุลเงินพลังงานของเซลล์ adenosine triphosphate (ATP)

ทางเดิน ubiquitination นั้นซับซ้อนแม้แต่การผูกมัดของ ubiquitin กับโปรตีนเป้าหมายก็ยังเกี่ยวข้องกับเอนไซม์ที่แตกต่างกันสามตัวหนึ่งเปิดใช้งาน ubiquitin และเป็นที่รู้จักกันในชื่อ E1มีเอนไซม์หลายประเภทที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนที่สองหรือที่รู้จักกันในชื่อ E2 ซึ่ง ubiquitin เปิดใช้งานติดอยู่กับเอนไซม์คอนจูเกตขั้นตอนที่ 3 ใช้เอนไซม์หนึ่งในหลายร้อยชนิดที่รับรู้โปรตีนที่แตกต่างกันเพื่อสลายตัวและยึดโปรตีนเป้าหมายเข้ากับกลุ่มไลซีนในโมเลกุล ubiquitin

การแพร่หลายเกิดขึ้นภายในคอมเพล็กซ์ที่เรียกว่า proteasomeนี่คือโครงสร้างขนาดใหญ่ที่โปรตีนลดลงโปรตีน ubiquitinylatedมันถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของกรดอะมิโนที่รู้จักกันในชื่อเปปไทด์ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถย่อยสลายได้อย่างง่ายดายเป็นกรดอะมิโนส่วนประกอบโดย peptidases และใช้เป็นแหล่งกรดอะมิโนเพื่อสังเคราะห์โปรตีนใหม่ในบางกรณีกระบวนการสร้างเปปไทด์ที่ใช้งานอยู่ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของเซลล์

การค้นพบว่าเส้นทางการแพร่กระจายของการแพร่กระจายนำไปสู่โปรตีนที่ถูกย่อยสลายภายใน proteasome นั้นเป็นงานทำลายพื้นดินได้รับรางวัลโนเบลในวิชาเคมีสำหรับนักวิทยาศาสตร์สามคนที่เกี่ยวข้องเนื่องจากมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการนี้มันได้กลายเป็นเรื่องซับซ้อนกว่าที่คิดไว้ในตอนแรกโปรตีนสามารถเพิ่ม ubiquitin ในอาร์เรย์ของแฟชั่นเช่นในห่วงโซ่กระบวนการนี้มีความหมายในสเปกตรัมของสรีรวิทยาโรคติดเชื้อและความผิดปกติทางพันธุกรรม