Degradarea proteinelor intracelulare: Volumul 27

Titlul original:

Intracellular Protein Degradation: Volume 27

Conținutul cărții:

Acest volum reunește un set de recenzii care oferă un rezumat al cunoștințelor noastre actuale despre mecanismul proteolitic și despre căile de degradare a proteinelor din celulele procariote și eucariote. Degradarea proteinelor intracelulare este mult mai mult decât un simplu mecanism de eliminare a proteinelor incorect pliate sau deteriorate. Deoarece multe proteine cu durată scurtă de viață au funcții de reglare importante, proteoliza are o contribuție semnificativă la multe procese celulare, inclusiv reglarea ciclului celular și controlul transcipțional. În plus, scindarea proteolitică limitată poate oferi un mecanism rapid și eficient de activare sau inactivare enzimatică în celulele eucariote. În primul capitol, Maurizi oferă o introducere în degradarea proteinelor intracelulare, descrie structura și funcțiile proteazelor bacteriene dependente de ATP și explorează relația dintre funcțiile chaperonilor și degradarea proteinelor. Multe dintre principii se aplică și celulelor eucariote, deși proteazele implicate nu sunt adesea aceleași. Interesant este faptul că omologii uneia dintre proteazele bacteriene, proteaza ionică, au fost găsiți în mitocondriile drojdiei și mamiferelor, iar omologii proteazomilor, care se găsesc în toate celulele eucariote (a se vedea mai jos), au fost descoperiți în unele eubacterii.

Studiile privind proteoliza în drojdie au contribuit în mare măsură la elucidarea căilor proteolitice lizozomale (vacuolare) și nonlizozomale din celulele eucariote. Thumm și Wolf (capitolul 2) descriu studiile care au elucidat funcțiile proteazomilor în proteoliza nonlizozomală și contribuția proteazelor lizozomale la degradarea proteinelor intracelulare. Proteinele pot fi selectate pentru degradare printr-o varietate de mecanisme diferite. Sistemul ubiquitinic este un mecanism complex și foarte reglementat prin care proteinele eucariote sunt direcționate spre degradare de către proteozomi. În capitolul 3, Wilkinson trece în revistă componentele și funcțiile sistemului de ubiquitină și ia în considerare unii dintre substraturile cunoscute ale acestei căi, care includ regulatorii ciclului celular și ai transcripției. Structura și funcțiile proteozomilor și ale componentelor lor de reglementare sunt descrise în cele două capitole următoare de Tanaka și Tanahashi și de Dubiel și Rechsteiner. Proteazomii au fost primul exemplu cunoscut de proteaze cu treonină. Acestea sunt complexe cu mai multe subunități care, pe lângă faptul că sunt responsabile de transformarea majorității proteinelor nucleare și citoplasmatice cu durată scurtă de viață, sunt, de asemenea, implicate în procesarea antigenului în vederea prezentării prin calea MHC clasa I. Studii recente analizate de McCracken și colegii săi (capitolul 6) conduc la concluzia interesantă că unele proteine asociate ER sunt degradate de proteazomii citosolici.

Lizozomii sunt responsabili pentru degradarea proteinelor cu durată lungă de viață și pentru degradarea sporită a proteinelor observată în condiții de înfometare. În capitolul 7, Knecht și colegii săi trec în revistă proteazele lizozomale și descriu studiile privind rolul lizozomilor și mecanismele de absorbție a proteinelor în lizozomi. Metodele de măsurare a contribuției relative a diferitelor sisteme proteolitice (de exemplu, calea ubiquitin-proteasomă, proteaze dependente de calciu, lizozomi) la degradarea proteinelor musculare și concluziile acestor studii sunt analizate de Attai și Taillinder în capitolul următor. În cele din urmă, proteazele joacă un rol important în semnalarea apoptozei prin catalizarea scindării limitate a enzimelor. Mason și Beyette trec în revistă rolul principalilor actori, caspazele, care sunt activate și catalizează proteoliza limitată, și analizează, de asemenea, implicarea altor enzime protoelitice în această cale care conduce la moartea celulară.