10.9 : The Proteasome

Transkripsiyon RNA splicing ve translasyondaki hatalar nedeniyle, bazı proteinler asla doğru katlanmaz ve parçalanması gerekir. Ökaryotlarda, seçici protein yıkımının başlıca yolu, ubikuitin-proteazom yoludur. Unikuitin ligaz, protein yüzeylerindeki belirli yıkım sinyallerini tanıyarak normal bir protein ile hedef protein arasında ayrım yapabilir.

Daha sonra yıkım için işaretlemek için, birçok ubikuitin molekülünün hedef proteinler üzerindeki belirli bir amino aside transferini katalize eder. Bu çok-ubikuinli proteinler, proteazom adı verilen, ATP'ye bağımlı bir proteaz kompleksi tarafından parçalanır. Her proteazom, merkezinde bir içi boş silindirden ve merkezin bir veya iki ucunda büyük ve halka şeklinde protein komplekslerinden oluşur.

Merkez, halkalar yığını olarak bir araya gelen birçok protein alt birimi tarafından oluşturulur. Merkezin proteolitik aktif bölgeleri, içi boş iç odacığında bulunur. Proteazom merkezinin ucundaki başlıklar kapı bekçileri rolü oynar ve sadece ubikuitin tarafından işaretlenmiş proteinlerin merkeze girmesine izin verir.

Başlıklar, salınan ubikuitin'in geri dönüştürülebilmesi için substrat proteininden ubikuitin'i ayıran bir deubikuitinaz içerir. Başlık daha sonra, hedef proteinin katlarını açmak için ATP hidrolizinden gelen enerjiyi kullanır ve proteini merkeze göndermeye başlar. Art arda ATP hidroliz turları ile, katları açılan protein, proteazom merkezine ulaşır;burada iç odacığı kaplayan proteazlar tarafından parçalanır.

Proteazom, tüm proteini kısa peptit zincirlerine dönüştürür;bunlar da daha sonra sitozol içine bırakılır. Bu peptitler daha sonra sitozolik peptidazlar tarafından daha da parçalanarak konstitüent amino asitlerine ayrılır;bunlar da daha sonra hücre tarafından tekrar kullanılabilir.