10.9
전사, RNA 접합 및 번역의 오류로 인해 일부 단백질은 올바르게 접히지 않고 분해되어야 합니다.
진핵생물에서 선택적 단백질 분해의 주요 경로는 유비퀴틴-프로테아솜 경로(ubiquitin-proteasome pathway)입니다.
유비퀴틴 리가제(ubiquitin ligase)는 정상 단백질과 표적 단백질 표면의 특정 분해 신호를 인식하여 단백질을 구별할 수 있습니다.
그런 다음 여러 유비퀴틴 분자가 표적 단백질의 특정 아미노산으로 전달되는 것을 촉매하여 분해를 표시합니다.
이러한 폴리유비퀴틴화 단백질은 프로테아좀(proteasome)이라고 하는 ATP 의존성 프로테아제 복합체에 의해 분해됩니다.
각 프로테아솜은 중앙의 중공 실린더 또는 코어와 코어의 한쪽 또는 양쪽 끝에 있는 캡이라고 하는 큰 고리 모양의 단백질 복합체로 구성됩니다.
코어는 고리 더미로 조립되는 여러 단백질 소단위체로 형성됩니다. 코어의 단백질 분해 활성 부위는 속이 빈 내부 챔버에 있습니다.
프로테아솜 코어(proteasome core) 끝에 있는 캡(caps)은 게이트키퍼(gatekeeper) 역할을 하며 유비퀴틴(ubiquitin)으로 표시된 단백질만 코어로 들어갈 수 있도록 합니다.
캡에는 방출된 유비퀴틴이 재활용될 수 있도록 기질 단백질에서 유비퀴틴을 절단하는 데유비퀴티나제(deubiquitinase)가 포함되어 있습니다.
그런 다음 캡은 ATP 가수분해의 에너지를 사용하여 표적 단백질을 펼치고 단백질을 코어에 공급하기 시작합니다.
ATP 가수분해가 연속적으로 진행되면, 풀린 단백질은 프로테아좀 코어(proteasome core)에 도달하고, 여기서 내부 챔버를 감싸고 있는 프로테아제(protease)에 의해 소화됩니다.
프로테아좀은 전체 단백질을 짧은 펩타이드 사슬로 변환한 다음 세포질로 방출합니다.
그런 다음 이러한 펩타이드는 세포질 펩티다아제에 의해 구성 아미노산으로 더 분해되어 결국 세포에서 재사용할 수 있습니다.
진핵세포는 여러 경로를 통해 단백질을 분해할 수 있습니다. 이 중 가장 중요한 것 중 하나는 유비퀴틴-프로테아좀 경로입니다. 이는 세포가 잘못 접혀 있거나 손상되었거나 불필요한 세포질 단백질을 매우 특정한 방식으로 제거하는 데 도움이 됩니다.
이 경로에서 표적 단백질은…