단백질 복합체 어셈블리

대부분의 단백질은 완전히 확장된 폴리펩티드 사슬로 기능하지 않고 조밀한 다성분 복합체로 조립됩니다. 조립하는 동안 성장하는 복합체는 세포에 존재하는 수백 가지의 서로 다른 단백질 및 비단백질 종의 혼합물과 특정 구성 요소를 구별해야 합니다.

단백질 복합체는 동일한 폴리펩티드 사슬의 여러 사본으로 구성된 동질성(homomeric) 또는 여러 개의 별개의 폴리펩티드 사슬 또는 비단백질 성분으로 구성된 이질체(heteromeric)일 수 있습니다.

일반적으로 단백질은 빠르고 정밀하게 구성 요소로부터 기능적 복합체로 자체 조립하는 데 필요한 모든 정보를 가지고 있습니다.

많은 바이러스는 자체 조립하여 감염된 숙주 세포를 사용하여 필요한 모든 구성 요소를 생산하는 완전한 기능 단위를 형성할 수 있습니다.

예를 들어, 담배 모자이크 바이러스에서 코트 단백질 소단위체는 체외에서 개별 고리로 자체 조립됩니다. RNA 분자는 성장하는 나선의 중심에서 결합하여 활성 바이러스를 만듭니다.

그러나 일부 단백질 복합체에서는 자체 조립이 돌연변이 또는 질병에 의해서만 발생합니다.

적혈구에서 발견되는 산소를 운반하는 단백질인 헤모글로빈은 두 개의 알파 소단위체와 두 개의 유사한 베타 소단위체로 구성된 사합체입니다. 그러나 겸상 적혈구 빈혈에서 돌연변이 헤모글로빈은 헤모글로빈 사량체 간의 친화력을 증가시키는 소수성 패치를 가지고 있어 헤모글로빈 섬유의 비정상적인 조립체로 응집됩니다.

이 섬유는 혈액 세포를 회전 타원체에서 초승달 모양으로 변화시켜 혈관을 막습니다.

많은 단백질이 외부의 도움 없이 자가 조립되지만, 분자 샤페론(chaperone)과 같은 조립 인자는 단백질 성분이 안정적이고 기능적인 복합체로 조립되도록 돕습니다.

조절된 단백질 분해를 돕는 분자 기계인 26S 프로테아좀은 배럴 모양의 20S 코어 입자와 두 개의 19S 조절 입자 캡의 두 가지 뚜렷한 하위 복합체로 구성됩니다. 각 하위 복합체는 여러 단백질 소단위로 더 구성됩니다.

여러 개의 프로테아솜 전용 샤페론은 이러한 하위 단위를 각각의 하위 복합체에 통합합니다. 마지막으로, 보호자는 하위 복합체를 완전한 프로테아솜 복합체로 조립합니다.