细胞内蛋白质降解途径

发布网友发布时间：2024-08-19 21:20

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热心网友时间：2024-08-22 10:53

真核细胞内蛋白质降解的主要途径包括溶酶体途径、泛素化途径和胱天蛋白酶（caspase）途径。
1. 溶酶体途径：蛋白质在溶酶体的酸性环境中被相应的酶降解，并通过溶酶体膜的载体蛋白运送至细胞质，补充细胞质代谢库。胞内蛋白通过含有KFERQ信号的N端被HSC70识别并结合，HSC70帮助这些蛋白质进入溶酶体，进而被蛋白水解酶降解。胞外蛋白则通过胞吞或胞饮作用进入细胞，在溶酶体中被降解。
2. 泛素-蛋白水解酶途径：这是真核细胞特异性降解蛋白质的重要途径，参与多种代谢活动。它主要降解细胞周期蛋白Cyclin、纺锤体相关蛋白、细胞表面受体如表皮生长因子受体、转录因子如NF-KB、肿瘤抑制因子如P53、癌基因产物等。应激条件下，胞内变性蛋白和异常蛋白也会通过此途径降解。该途径依赖ATP，包括两个步骤：靶蛋白的多聚泛素化和多聚泛素化蛋白质的水解。
- 泛素（ubiquitin）是一种含有76个氨基酸的蛋白质，广泛存在于真核生物中。它在一系列酶的作用下转移到靶蛋白上，介导靶蛋白的降解。
- 蛋白水解酶（proteasome）识别并降解泛素化的蛋白质，由30多种蛋白质和酶组成，称为26S蛋白酶体。它由20S的圆柱状核心颗粒和19S的盖状调节颗粒组成，具有多种酶活性。泛素化的底物蛋白被26S蛋白酶体的调节颗粒识别，并运送到20S的核心颗粒内进行水解，释放出寡肽。泛素在去泛素化酶的作用下与底物解离，回到细胞质中重新利用。
3. 胱天蛋白酶（caspase）途径：这是细胞凋亡的蛋白质降解途径。caspase酶原以无活性形式存在行缓于细胞中，细胞凋亡启动后被激活。caspase家族蛋白根据功能分为调控caspase和效应caspase。调控caspase包括caspase-1、2、4、5、8、9和10，而效应caspase包括caspase-3、6、7和11。caspase的激活途径包括死亡信号分子和受体结合，以及细胞色素C的介导。活化的caspase切割多种底物，导致细胞凋亡。
4. 其他途径：细胞器如线粒体、高尔基体和细胞膜表面也存在特有的蛋白水解酶，确保细胞内代谢活动的有序进行。例如，线粒体的La蛋白酶、高尔基体内档差模的Kex2水解酶和细胞膜表面的水解酶系统等。