Proteolys

Proteolys är processen för proteinhydrolys som katalyseras av enzymer som kallas peptidhydrolaser eller proteaser .

Betydelse

Proteolys spelar en viktig roll i följande processer i kroppen:

• nedbrytning av matproteiner till aminosyror på grund av verkan av matsmältningsenzymer på dem i magen och tunntarmen ;
• splittring av kroppens egna proteiner i processen för metabolism ;
• bildandet av enzymer, hormoner och biologiskt aktiva peptider från deras inaktiva prekursorer;
• i växter är proteolys involverad i mobiliseringen av frölagringsproteiner under groning .

Typer av proteolys

Verkan av proteolytiska enzymer kan delas in i två kategorier:

• begränsad proteolys , där proteaset specifikt klyver en eller flera peptidbindningar i målproteinet, vilket vanligtvis leder till en förändring av det senares funktionella tillstånd: enzymer blir till exempel aktiva och prohormoner omvandlas till hormoner;
• obegränsad, eller total proteolys , där proteiner bryts ner till individuella aminosyror.

Klassificering av proteaser

Enligt angreppsplatsen för substratmolekylen delas proteolytiska enzymer in i endopeptidaser och exopeptidaser :

• endopeptidaser, eller proteinaser, klyver peptidbindningar inom en peptidkedja. De känner igen och binder korta peptidsekvenser av substrat och hydrolyserar relativt specifikt bindningar mellan vissa aminosyrarester.
• exopeptidaser hydrolyserar peptider från slutet av kedjan: aminopeptidaser - från N-terminalen, karboxipeptidaser - från C-terminalen. Slutligen klyver dipeptidaser endast dipeptider .

Proteaser klassificeras också efter typen av deras katalysmekanism . International Union of Biochemistry and Molecular Biology särskiljer flera klasser av proteaser, inklusive [1] :

• Serinproteaser
• Asparaginproteaser
• Cysteinproteaser
• Metalloproteaser

Begränsad proteolys

Begränsad proteolys är processen för klyvning av en eller flera peptidbindningar i en proteinmolekyl av ett proteasenzym . Begränsad proteolys är en av de regulatoriska posttranslationella modifieringarna . Begränsad proteolys kan förändra sådana proteinegenskaper som enzymatisk aktivitet, förmåga att binda till andra proteiner, intracellulär lokalisering.

Exempel på begränsad proteolys

Begränsad proteolys kan användas av cellen för olika ändamål:

• för klyvning av N- och C-terminala signalsekvenser i processen för intracellulär proteintransport [2] ;
• att ta bort hjälpdelen av proproteinpolypeptidkedjan, vilket hjälper till att bilda den korrekta tertiära strukturen (C-peptid i proinsulin);
• för att aktivera enzymprekursorer (matsmältningsenzymer, blodkoagulationsproteaser [3] );
• att ändra lokaliseringen av proteinet (vissa cytoplasmatiska proteiner passerar in i kärnan efter begränsad proteolys: SREBP, NF-KB [4] , YB-1 [5] );
• att erhålla fysiologiskt aktiva oligopeptider från ett prekursorprotein (klyvning av proopiomelanokortin för att bilda endorfin , adrenokortikotropt hormon , a- och y-melanocytstimulerande hormoner och andra fysiologiskt aktiva peptider);
• skära bryggan mellan proteindomäner, medan domänerna vanligtvis förblir i kontakt med varandra (mognad av difteritoxin [3] , bildning av cellproliferationsfaktorn HCF-1;
• för separation av proteinkulor i polyproteiner (detta är typiskt för virus) [6] ;
• för att erhålla flera proteinisoformer (begränsad proteolys av Stat5- och Stat6-proteiner leder till bildandet av deras isoformer som saknar transkriptionsaktiverande domäner).

Anteckningar

1. ↑ Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB). Nomenklaturkommittén för International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB) (inte tillgänglig länk) . Datum för åtkomst: 29 december 2012. Arkiverad från originalet den 5 januari 2013. (obestämd) 
2. ↑ Pushkina N. V. (1998). Post-translationella modifieringar av proteiner, RSU förlag, Rostov-on-Don
3. ↑ 1 2 Stepanov V. M. (1996). Molekylärbiologi. Proteiners struktur och funktioner, Higher School, Moskva.
4. ↑ Goulet, B. och Nepveu, A. Fullständig och begränsad proteolys i cellcykelprogression  //  Cellcykel : journal. - 2004. - Vol. 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, och Evdokimova, V. Proteasom-medierad klyvning av det Y-box-bindande proteinet 1 är kopplat till DNA-skada stressrespons  //  Embo J: journal. - 2005. - Vol. 24 . - P. 3602-3612 . - doi : 10.1038/sj.emboj.7600830 . — PMID 16193061 .
6. ↑ Bianchi, E. och Pessi, A. Inhibering av virala proteaser: utmaningar och möjligheter  //  Biopolymers: journal. - 2002. - Vol. 66 . - S. 101-114 . — PMID 12325160 .

Se även

• Angiotensin
• kininer
• Proenzymer
• Proteasom

Ordböcker och uppslagsverk	stor kines Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	NKC : ph124661