59. Деградация белков: 26s-протеасома эукариот.

У эукариот множественные системы мечения белков убиквитином направляют различные субстраты к единственной цитоплазматической протеазе – 26S-протеазе. Состоит из одной 20S субъединицы, по краям ограничивают две 19S субъединицы. 20S состоит из 4 колец-αββα, каждое состоит из 7 различных полипептидов.

Только в присутствии 19S субъдиницы внутренняя пололость 20 суб открыта и субстрат может попасть внутрь.

Система убиквитинилирования белков эукариот.

Участвует комплекс белков.

Е1 связывает убиквитин – Е1-У

Перенос убиквитина от Е1 к Е2 – Е2-У-активированный убиквитин

Е3 (убиквитинлигаза) , а именно субстрат связывающие субъединицы распознают сигналы деградации и связывается с ним.

Е2 связываеися с Е3, что располагает активированный убиквитин рядом с белком-субстратом.

Убиквитин переносится с Е2 на белок.

Повторные присоенинения убиквитина к белку формируют полиубиквитиновую цепь.

После убиквитирования происходит дефолдинг и деградация белка. Белки верхней части 19S-протеасомы связываются с полиубиквитином меченого белка. За счет АТФазной активности основания 19S с затратой АТФ происходит разворачивание( рефолдинг) белка, отсоединение убиквитина и проталкивание белка в централную полость 20s, где происходит протеолиз.

Механизм распознавания аномальных белков

Сигналы деградации

Короткий (7 остатков) участок АМК последовательности

Модифицированный (фосфорилированный или гидроксилированный) участок полипептида

Гидрофобная поверхность

Сигнал деградации может быть добавлен к белку за счет присоединения АМК остатков к его N или С концу

60. Система убиквитинилирования белков эукариот.

Сенсорные процессы

Система убиквитирования белков эукариот:

• Убиквитин-активирующий фермент (Е1) проводит подготовку убиквитина на убиквитин-конъюгирующий фермент (Е2). Перенос убиквитина от Е1 к Е2 –> Е2-У-активированный убиквитин

• Ферменты Е2 действуют в одной связке с Е3, образуя убиквитинлигазу (комплекс)

• Е3 связывается со специфическими сигналами деградации (дегронами) в белковых субстратах, помогая ферменту Е2 сформулировать полиубиквитиновую цепь, связанную с лизином белка-субстрата.Именно эта цепь и опознается специфическим рецептором в протеасоме. После убиквитирования происходит дефолдинг и деградация белка. Белки верхней части 19S-протеасомы связываются с полиубиквитином меченого белка. За счет АТФазной активности основания 19S с затратой АТФ происходит разворачивание( рефолдинг) белка, отсоединение убиквитина и проталкивание белка в централную полость 20s, где происходит протеолиз.Система убиквитин-протеасомы уничтожает многие из растущих и недавно образованных молекул белка потому, что те в течение непродолжительного времени несут на себе сигналы к деградации, которые будут запрятаны внутрь в зрелом (свернутом) состоянии.

Механизм распознавания аномальных белков

Сигналы деградации

Короткий (7 остатков) участок АМК последовательности

Модифицированный (фосфорилированный или гидроксилированный) участок полипептида

Гидрофобная поверхность

Сигнал деградации может быть добавлен к белку за счет присоединения АМК остатков к его N или С концу.

Аппарат , который уничтожает потенциально опасные белки называется протеасомой, присутствующей в клетке в большом количестве АТР-зависимой протеазой, которая составляет 1% белка клетки. Протеасома рассеяна и в цитозоле, и в ядре, уничтожать опасные белки эндоплазматического ретикулума. Система надзора обнаруивает белки, которые не в состоянии ни свернуться, ни быть собранными должным образом при в эндоплазматический ретиклум, и ретротранслоцирет их обратно в цитозоль для деградации.

Протеасома состоит из центрального полого цилиндра, образованного из многочисленных белковых субъединиц, которые собираются в виде трубки из 4 гептамерных колец. Некоторые из этих субъединиц представляют собой различные протеазы, активные усатки которых обращены во внутреннюю камеру цилиндра. Каждый конец цилиндра связан с крупным белковым комплексом (кеп), представляющим собой белковое кольцо из 6 субъединиц, через которое белки-мишени попадают в ядро протеасомы, ге и подвегаются деградации. Реакция разворачивает целевые белки по мере их продвижения сквозь колпачок, обнажая их перед протеазами, которые выстилают ядро протеасомы. Важнейшем свойством протеасомы является удержание субстрата связанным, пока весь он не будет разбит на короткие пептиды. Кеп отвечает за связываниие белка-субстрата с протеасомой. Только иногда протеасома действует на белки,которые уже помечены убиквитином для разрушения.