Hvordan udfolder cellulære maskiner fejlfoldede proteiner?

Cellulære maskiner bruger forskellige mekanismer til at udfolde fejlfoldede proteiner, en kritisk proces til at opretholde cellulær homeostase og forhindre proteinaggregeringssygdomme. Her er to 主要的cellulære mekanismer involveret i proteinudfoldelse:

1. Molekylære chaperoner:

- Molecular chaperones er specialiserede proteiner, der hjælper med proteinfoldning, forhindrer aggregering og faciliterer korrekte konformationelle tilstande. De spiller en afgørende rolle i at genkende fejlfoldede proteiner og vejlede deres genfoldning.

- Chaperoner binder sig til udsatte hydrofobe områder af fejlfoldede proteiner og forhindrer derved dem i at aggregere med andre proteiner.

- De bruger energi fra ATP-hydrolyse til at fremkalde konformationsændringer og lette den korrekte foldning af proteiner.

- Eksempler på molekylære chaperoner inkluderer Hsp70, Hsp90, Hsp60 og GroEL/GroES.

2. Proteasom og Ubiquitin-Proteasom System (UPS):

- Proteasomet er et proteasekompleks med flere underenheder, der er ansvarligt for at nedbryde beskadigede, forkert foldede og unødvendige proteiner.

- UPS'en involverer mærkning af fejlfoldede proteiner med ubiquitin, et lille protein, der tjener som et signal for nedbrydning.

- Ubiquitin-ligaser binder ubiquitin-kæder til det fejlfoldede protein, hvilket markerer det for genkendelse af proteasomet.

- Proteasomet folder så det ubiquitinerede protein ud, nedbryder det til små peptider og genbruger aminosyrerne.

Ud over disse primære mekanismer anvender celler også andre processer, såsom autofagi, for at fjerne fejlfoldede proteiner og opretholde cellulær integritet. Det præcise valg af mekanisme afhænger af sværhedsgraden af ​​proteinfejlfoldning og den cellulære kontekst.