什么是蛋白质降解?

细胞因为不同原因分解蛋白质,从使用后阻止活性到协助细胞信号等。这一过程也叫做蛋白质降解或水解,并且是在在细胞内不断发生。蛋白质必须保持在特定水平才能确保细胞功能适当,因此细胞有不同方式消化这些分子。

不同蛋白质的分解率也不同。结构蛋白和酶倾向于比调整蛋白质持续更长时间,并有2-3天的半衰期。蛋白质降解需要三磷酸腺苷形式的能量。三磷酸腺苷被特定的细胞酶消耗,它们也叫做蛋白酶,主要工作是把蛋白质消化成它们的氨基酸组件。由于需要溶解能量,这一过程的发生不是随机的。

对于在降解前只存在5-120分钟的调节性蛋白质,小蛋白质泛素扮演一定角色。长期蛋白质可能会被附加上泛素以标记摧毁它们。这提醒较大的蛋白酶复合物(蛋白酶体)有一个蛋白质需要分解。蛋白质被送进蛋白酶体内消化,这是一个存在于细胞核及细胞体内的结构。

促进蛋白质降解和包含蛋白酶体的蛋白酶不以活性形式产生。它们是由较大的前蛋白产生。激活这些蛋白质通常需要去除抑制蛋白质,或裂解蛋白质的特定部位。

一些酶有蛋白质降解能力。每一个裂解碳-氮肽键存在于氨基酸之间。丝氨酸蛋白酶有胰蛋白酶和弹性蛋白酶等酶,使用丝氨酸的残基攻击肽键。其它蛋白酶使用锌,天冬氨酸残基或其它分子促进肽键分解。

叫做溶酶体的结构也可以非特异性的方式降解蛋白质。它们存在于细胞壁内的密封隔层里,有能力开采蛋白质并迅速消化它们。确切的消化率取决于特定条件。例如,缺乏营养就会加快消化率。