Proteolyse

Proteolyse er processen med proteinhydrolyse katalyseret af enzymer kaldet peptidhydrolaser eller proteaser .

Betydning

Proteolyse spiller en vigtig rolle i følgende processer i kroppen:

• nedbrydning af fødevareproteiner til aminosyrer på grund af virkningen af ​​fordøjelsesenzymer på dem i maven og tyndtarmen ;
• spaltning af kroppens egne proteiner i forbindelse med metabolisme ;
• dannelsen af ​​enzymer, hormoner og biologisk aktive peptider fra deres inaktive prækursorer;
• i planter er proteolyse involveret i mobiliseringen af ​​frølagringsproteiner under spiring .

Typer af proteolyse

Virkningen af ​​proteolytiske enzymer kan opdeles i to kategorier:

• begrænset proteolyse , hvor proteasen specifikt spalter en eller flere peptidbindinger i målproteinet, hvilket sædvanligvis fører til en ændring i sidstnævntes funktionelle tilstand: enzymer bliver for eksempel aktive, og prohormoner omdannes til hormoner;
• ubegrænset, eller total proteolyse , hvor proteiner nedbrydes til individuelle aminosyrer.

Klassificering af proteaser

I henhold til angrebsstedet for substratmolekylet er proteolytiske enzymer opdelt i endopeptidaser og exopeptidaser :

• endopeptidaser eller proteinaser spalter peptidbindinger i en peptidkæde. De genkender og binder korte peptidsekvenser af substrater og hydrolyserer relativt specifikt bindinger mellem visse aminosyrerester.
• exopeptidaser hydrolyserer peptider fra enden af ​​kæden: aminopeptidaser - fra N-terminus, carboxypeptidaser - fra C-terminus. Endelig spalter dipeptidaser kun dipeptider .

Proteaser klassificeres også efter typen af ​​deres katalysemekanisme . International Union of Biochemistry and Molecular Biology skelner adskillige klasser af proteaser, herunder [1] :

• Serinproteaser
• Asparaginale proteaser
• Cysteinproteaser
• Metalloproteaser

Begrænset proteolyse

Begrænset proteolyse er processen med spaltning af en eller flere peptidbindinger i et proteinmolekyle med et proteaseenzym . Begrænset proteolyse er en af ​​de regulatoriske post-translationelle modifikationer . Begrænset proteolyse kan ændre sådanne proteinegenskaber som enzymatisk aktivitet, evne til at binde til andre proteiner, intracellulær lokalisering.

Eksempler på begrænset proteolyse

Begrænset proteolyse kan bruges af cellen til forskellige formål:

• til spaltning af N- og C-terminale signalsekvenser i processen med intracellulær proteintransport [2] ;
• at fjerne hjælpedelen af ​​proprotein-polypeptidkæden, som hjælper med at danne den korrekte tertiære struktur (C-peptid i proinsulin);
• at aktivere enzymprækursorer (fordøjelsesenzymer, blodkoagulationsproteaser [3] );
• at ændre lokaliseringen af ​​proteinet (nogle cytoplasmatiske proteiner passerer ind i kernen efter begrænset proteolyse: SREBP, NF- κB [4] , YB-1 [5] );
• at opnå fysiologisk aktive oligopeptider fra et precursorprotein (spaltning af proopiomelanocortin til dannelse af endorfin , adrenokortikotropt hormon , a- og y-melanocytstimulerende hormoner og andre fysiologisk aktive peptider);
• skære broen mellem proteindomæner, mens domænerne sædvanligvis forbliver i kontakt med hinanden (modning af difteritoksin [3] , dannelse af celleproliferationsfaktoren HCF-1;
• til adskillelse af proteinkugler i polyproteiner (dette er typisk for vira) [6] ;
• at opnå flere proteinisoformer (begrænset proteolyse af Stat5- og Stat6-proteiner fører til dannelsen af ​​deres isoformer, der mangler transkriptionsaktiverende domæner).

Noter

1. ↑ Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB). Nomenklaturkomitéen for International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB) (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 29. december 2012. Arkiveret fra originalen 5. januar 2013. (ubestemt) 
2. ↑ Pushkina N. V. (1998). Post-translationelle modifikationer af proteiner, RSU forlag, Rostov-on-Don
3. ↑ 1 2 Stepanov V. M. (1996). Molekylær Biologi. Struktur og funktioner af proteiner, Higher School, Moskva.
4. ↑ Goulet, B. og Nepveu, A. Komplet og begrænset proteolyse i cellecyklusprogression  //  Cellecyklus : journal. - 2004. - Bd. 3 . - S. 986-989 . — PMID 15254406 .
5. ↑ Sorokin, AV, Selyutina, AA, Skabkin, MA, Guryanov, SG, Nazimov, IV, Richard, C., Th'ng, J., Yau, J., Sorensen, PH, Ovchinnikov, LP, og Evdokimova, V. Proteasom-medieret spaltning af det Y-boks-bindende protein 1 er forbundet med DNA-skade stressrespons  //  Embo J : journal. - 2005. - Bd. 24 . - P. 3602-3612 . - doi : 10.1038/sj.emboj.7600830 . — PMID 16193061 .
6. ↑ Bianchi, E. og Pessi, A. Inhibering af virale proteaser: udfordringer og muligheder  //  Biopolymers: journal. - 2002. - Bd. 66 . - S. 101-114 . — PMID 12325160 .

Se også

• Angiotensin
• kininer
• Proenzymer
• Proteasom

Ordbøger og encyklopædier	stor kinesisk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	NKC : ph124661