단백질 분해 또는 단백질 분해는 세포의 단백질 (펩티드를 생산하는) 부분 (아미노산 아미노 그 구성 될 때까지) 또는 완전히 분해 될 수있는 과정이다. 즉, 아미노산을 함께 유지하는 하나 이상의 펩티드 결합의 가수 분해로 구성됩니다.
이 과정은 효소 활성을 가진 다른 단백질의 참여로 인해 발생할 수 있으며, 활성 부위에서 결합의 가수 분해가 발생합니다. 열 또는 극한 pH (매우 산성 또는 매우 염기성)를 가진 물질의 작용과 같은 비 효소 적“방법”에 의해서도 발생할 수 있습니다.
단백질 단백질 분해의 기본 계획 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Fdardel)
단백질 분해는 박테리아, 동물 및 식물에서 발생하지만 특히 동물, 특히 소화 시스템 수준에서 흔합니다.식이로 섭취 한 단백질의 소화 및 장 흡수가 이에 의존하기 때문입니다.
또한 단백질 분해는 여러 세포 과정의 기능적 유지 및 조절에 가장 중요하며 번역, 접힘, 포장, 수입, 기능 등에 오류가있는 단백질을 제거하는 것과 관련이 있습니다.
이것은 비가 역적 과정이며 매우 효과적이며 "조절 자 조절"에도 작용한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이는 "직접적인"생물학적 활성을 갖는 단백질뿐만 아니라 다른 단백질을 조절하는 단백질도 제거하기 때문입니다. 해당 유전자의 발현.
단백질 분해의 유형
세포의 내부 단백질은 무작위로 또는 선택적으로 또는 동일한 방식으로 제어 된 방식으로 분해 될 수 있습니다. 차례로, 이전에 언급했듯이이 과정은 특수 효소를 사용하거나 산성 및 / 또는 알칼리성 pH와 같은 정의 된 환경 조건으로 인해 발생할 수 있습니다.
정확하게 번역되거나 접히거나 포장 된 단백질은 "암호화"되고 단백질이 온도, pH 등에 의해 구조적으로 교란 될 때 노출 될 수있는 하나 이상의 분해 신호 서열을 숨긴다는 점을 언급하는 것이 중요합니다.
유비퀴틴 화 단백질 분해
유비퀴틴 화 (유비퀴틴-프로 테아 좀 시스템)는 단백질이 세포질과 세포핵 모두에서 발생할 수있는 과정 인 분해를 위해 특별히 표시된 후 선택적으로 가수 분해 될 수있는 시스템입니다.
이 시스템은 핵과 세포질에서 표지 된 단백질을 인식하고 파괴 할 수있을뿐만 아니라 세포질에서 소포체로의 전위 동안 제대로 접히지 않는 단백질을 분해 할 수 있습니다.
Ubiquitin 라벨링 프로세스 (Ubiquitination) (출처 : Rogerdodd via Wikimedia Commons)
이것은 주로 유비퀴틴으로 더 잘 알려진 작은 76 개 아미노산 잔기 단백질 또는 펩타이드에 "표적"단백질을 추가하거나 접합함으로써 작동합니다. 유비퀴틴 화에 의해 "태그 된"단백질은 다중 서브 유닛 프로테아제 인 26S 프로 테아 좀에 의해 작은 조각으로 분해됩니다.
자가 포식에 의한 단백질 분해
Autophagy는 또한 일부 저자에 의해 단백질 분해의 한 형태로 간주됩니다. 리소좀 프로테아제.
비 효소 적 단백질 분해
온도, pH, 심지어는 배지의 염 농도까지도 서로 다른 유형의 단백질의 아미노산을 결합하는 펩티드 결합의 가수 분해를 일으킬 수 있으며, 이는 결합의 불안정화 및 중단에 의해 발생합니다.
풍모
단백질 분해는 살아있는 유기체에서 많은 기능을합니다. 특히, 그것은 단백질 회전율과 관련이 있으며, 그로 인해 하나 이상의 리보솜에서 번역 된 일부 특정 단백질 분자가 결국 다른 속도로 분해됩니다.
단백질의 반감기는 몇 초에서 몇 달까지 다양하며, 조절 여부에 관계없이 효소에 의해 매개되는 분해 산물은 일반적으로 다른 기능을 수행하는 새로운 단백질 합성에 재사용됩니다.
이것은 트립신과 펩신을 포함한 프로테아제에 의해 위장관에서 분해되는 음식과 함께 섭취되는 단백질에서 일어나는 일입니다. 세포가 생존하기에 충분한 음식이 부족할 때 일부 세포 단백질도 마찬가지입니다.
세포 내 단백질 분해 시스템은 정상적인 세포 과정에 기계적 및 물리적 장애를 유발하는 응집체를 생성하는 것 외에도 "생리 학적으로 부적절한"리간드와 상호 작용할 수 있기 때문에 세포에 잠재적으로 독성이있는 "비정상적인"단백질을 검출하고 제거합니다.
내부 단백질 분해 시스템의 결함이나 다른 이유로 인해 세포 내부에 비정상적인 단백질이 축적되는 것은 많은 과학자들이 다세포 생물의 노화의 주요 원인 중 하나로 간주하는 것입니다.
면역 체계에서
예를 들어, 침입 미생물과 같은 외인성 또는 외부 공급원에서 나온 많은 단백질의 부분적 단백질 분해는 면역 반응 시스템의 기본 과정입니다. 표면 단백질 세트와 관련하여.
상기 펩티드는 유비퀴틴 화 시스템,자가 포식 과정 또는 제어되지 않은 단백질 분해 사건에서 유래 할 수있다.
기타 기능
제한적이거나 부분적인 단백질 분해의 또 다른 기능은 세포 내 또는 세포 외 기능에 대한 "준비"기능을하는 새로 형성된 단백질의 변형입니다. 예를 들어, 특정 호르몬과 다른 대사 과정에 관여하는 단백질의 경우에 해당됩니다.
프로그램 된 세포 사멸 (세포 자멸사)은 또한 캐스 파제라고하는 특정 프로테아제의 캐스케이드에 의해 매개되는 세포 내 단백질의 제한적이거나 부분적인 "부위 특이적인"단백질 분해에 크게 좌우됩니다.
세포 외 조절 시스템은 또한 부위 별 단백질 분해에 의존하며 가장 두드러진 예는 혈액 응고입니다.
일반 또는 완전한 단백질 분해는 또한 세포의 생리적, 대사 적 또는 발달 상태에 따라 농도를 신중하게 제어해야하는 단백질의 선택적 분해를위한 필수 기능을 수행합니다.
식물에서
식물은 또한 단백질 분해 과정을 사용하여 생리적 및 발달 측면의 많은 부분을 제어합니다. 예를 들어, 세포 내 상태의 유지 및 가뭄, 염분, 온도 등과 같은 스트레스 조건에 대한 반응 메커니즘에서 작동합니다.
동물에서와 마찬가지로 식물의 단백질 분해는 자 이모 겐 (비활성 단백질)의 활성화 및 성숙, 대사 조절, 항상성, 프로그램 된 세포 사멸 과정, 조직 및 기관의 발달 등에서 협력합니다. 이러한 유기체에서 유비퀴틴 화에 의한 단백질 분해 경로는 가장 중요한 것 중 하나입니다.
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