Պրոթեոլիզ

Պրոթեոլիզ, սպիտակուցի հիդրոլիզի գործընթացը, որն իրականանում է կատալիզացված ֆերմենտների, պեպտիդհիդրոլազների և պրոտեազների օգնությամբ։

Նշանակություն

Պրոթեոլիզը օրգանիզմում մասնակցում է մի շարք կարևոր գործընթացների․

Բարակ աղիքում, ստամոքսում, սպիտակուցի բաժանումը մինչև ամինաթթու մարսողական ֆերմենտների օգնությամբ,
Նյութափոխանակության ընթացքում օրգանիզմի սեփական սպիտակուցների քայքայմանը,
Հորմոնների, ֆերմենտների, կենսաբանորեն ակտիվ պեպտիդների և ոչ ակտիվների ձևավորմանը,
Բույսերում պրոթեոլիզը մասնակցում է պաշարային սպիտակուցների նյութափոխանակությանը։

Պրոթեոլիզի տեսակներ

Պրոթեոլետիկ ֆերմենտները կարող են բաժանվել երկու կատեգորիայի․

օրգանական պրոթեոլիզի ժամանակ պրոթեոլիզը քայքայում սպիտակուցի մեկ կամ մի քանի պեպտիդային կապեր , որը բերում է սպիտակուցի ֆունկցիոնալ կարգավիճակի փոփոխությանը։ Օրինակ ֆերմենտները դառնում են ակտիվ, իսկ պրոհորմոնները վերածվում են հորմոնների։
անօրգանական կամ ընդհանուր պրոթեոլիզի ժամանակ սպիտակուցները քայքայվում են մինչև ամինաթթվային մակարդակ։

Պրոթեազների դասակարգում

Ըստ սուբստրատի մոլեկուլի ազդման տեղամասի՝ պրոտեոլիտիկ ֆերմենտները բաժանվում են էնդոպեպտիդազների և էկզոպեպտիդազների․

էնդոպեպտիդազները կամ պրոթեազները պեպտիդային շղթայում քայքայում են պեպտիդային կապերը։ Նրանք հայտնաբերում և միացնում են սուբստրատի կարճ պեպտիդային հաջորդականությունները և հարաբերականորեն հիդրոլիզացնում են որոշակի ամինաթթվային մնացորդների կապեր։
էկզոպեպտիդազը հիդրոլիզում են պետպիդային շղթայի վերջը․ N-վերջնամասից՝ ամինոպեպտիդազները, իսկ C-վերջնամասից կարբօքսիպեպտիդազները։ Դիպեպտիդազները քայքայում են միայն դիպեպտիդներ։

Պրոթեազները դասակարգվում են իրենց մեխանիզմի տեսակով որպես կատալիզ։ Կենսաքիմիայի և մոլեկուլային կենսաբանության միջազգային միությունը (International Union of Biochemistry and Molecular Biology) առաձնացնում է մի քանի պրոթեազների տեսակներ ներառած^[1]․

Սահմանափակ պրոթեոլիզ

Օրգանական պրոթեոլիզը քայքայման գործընթաց է, որի ժամանակ սպիտակուցի մոլեկուլի մեկ կամ մի քանի պեպտիդային շղթաներ քայքայվում են պրոթեազ ֆերմենտների շնորհիվ։ Սահմանափակ պրոթեոլիզը կարգավորման հետտրանսլացիոն ձևափախության ձև է։ Սահմանափակ պրոթեոլիզը կարող է ձևափոխել սպիտակուցի ֆունկցիոնալ ակտվիթյան, ուրիշ սպիտակուցների հետ փոխազդելու հատկությունները։

Սահմանափակ պրոթեոլիզի օրինակներ

Սահմնափակ պրոթեոլիզը կարող է օգտագործվել բջջի կողմից տարբեր նպատակների համար․

N և C վերջնամասային ազդանշանային հաւորդականությւնների քայքայում, սպիտակուցի միջջբջային շարժման ժամանակ^[2],
նորմալ չզարգացած սպիտակուցի օժանդակ պոլիպեպտիդային շղթայի հեռացում, որը օգնում է ձևավորել ճիշտ երրորդային կառուցվածք (օրինակ՝ նորմալ չզարգացած ինսուլինի C-պեպտիդ),
նախորդ ֆերմենտների ակտիվացման համար(մարսողական ֆերմենտների, արյան մակարդման պրոթեազների^[3])
սպիտակուցի տեղայնացման համար (որոշ ցիտոպլազմային սպիտակուցներ տեղափոխվում են բջջակորիզ օրգանական պրոթեոլիզի հետո․ SREBP, NF-kB^[4], YB-1^[5]),
նախորդ սպիտակուցից ֆիզիոլոգիապես ակտիվ ֆերմենտների ստացման համար(պրոոպիոմելանոկորտինի քայքայումը, որի ժամանակ առաջանում է էնդորֆին, ադրենոկորտիկոտրոպ հորմոն և ուրիշ ակտիվ ֆերմենտների ստացում)։

Ծանոթագրություններ

↑ Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB). «Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB)». Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ հունվարի 5-ին. Վերցված է 2012 թ․ դեկտեմբերի 29-ին.
↑ Пушкина Н. В. (1998). Посттрансляционные модификации белков, издательство РГУ, Ростов-на-Дону
↑ Степанов В. М. (1996). Молекулярная биология. Структура и функции белков, «Высшая школа», Москва.
↑ Goulet, B. and Nepveu, A. (2004). «Complete and limited proteolysis in cell cycle progression». Cell Cycle. 3: 986–989. PMID 15254406.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link)
↑ Sorokin, A.V., Selyutina, A.A., Skabkin, M.A., Guryanov, S.G., Nazimov, I.V., Richard, C., Th'ng, J., Yau, J., Sorensen, P.H., Ovchinnikov, L.P., and Evdokimova, V. (2005). «Proteasome-mediated cleavage of the Y-box-binding protein 1 is linked to DNA-damage stress response». Embo J. 24: 3602–3612. doi:10.1038/sj.emboj.7600830. PMID 16193061.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link)

[1] Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB). «Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB)». Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ հունվարի 5-ին. Վերցված է 2012 թ․ դեկտեմբերի 29-ին.

[2] Пушкина Н. В. (1998). Посттрансляционные модификации белков, издательство РГУ, Ростов-на-Дону

[Степанов-3] Степанов В. М. (1996). Молекулярная биология. Структура и функции белков, «Высшая школа», Москва.

[4] Goulet, B. and Nepveu, A. (2004). «Complete and limited proteolysis in cell cycle progression». Cell Cycle. 3: 986–989. PMID 15254406.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link)

[5] Sorokin, A.V., Selyutina, A.A., Skabkin, M.A., Guryanov, S.G., Nazimov, I.V., Richard, C., Th'ng, J., Yau, J., Sorensen, P.H., Ovchinnikov, L.P., and Evdokimova, V. (2005). «Proteasome-mediated cleavage of the Y-box-binding protein 1 is linked to DNA-damage stress response». Embo J. 24: 3602–3612. doi:10.1038/sj.emboj.7600830. PMID 16193061.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]