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DEGRADAZIONE delle PROTEINE - Coggle Diagram
DEGRADAZIONE delle PROTEINE
PROTEASOMA
complesso sistema di degradazione delle proteine
formato da:
domini proteasici
domini di ricomoscimento delle proteine poli-ubiquitinate
riconosce le proteine da degradare mediante il
tag di ubiquitina
(riconosce lisina)
sistema
ATP-DIPENDENTE
📌
selezione della proteina da ubiquitinare
ubiquitina caricata sull'enzima E1 (reazione altamente energetica =
consumo di ATP
)
E1 energizza ubiquitina
E1 passa ubiquitina su E2
❌
E2 è l'enzima UBIQUITINANTE
❌
ma necessita dell'azione di una ligasi
E3-ligasi media interazione tra proteine da degradare e l'ubiquitina
E2 trasferisce ubiquitina (altamente energetica) sulla proteina da degradare
ubiquitina ha domini di dimerizzazione che le consentono di richiamare altre ubiquitine
subunità di riconoscimento del proteasoma riconoscono la proteina poliubiquitinata
ubiquitinazione
interazione tra ubiquitina e proteine mediata da lisina
al termine del processo si ha la formazione di un
legame peptidico
tra l'
ubiquitina e l'NH2 di un residuo di lisina
della proteina da degradare
E3 riconosce
E3
è l'effettivo
enzima di selezione
residui idrofobici
esposti da proteine con errore di folding
instabilità dell'N-terminale
tipica delle proteine con un'emivita breve
DENTRO al PROTEASOMA
domini proteolitici degradano i legami peptidici
i peptidi risultanti vengono poi degradati (scissi nei singoli aa) nel citosol ad opera di peptidasi
questi aa sono
riciclati da amminoacil-tRNA-sintasi
per la sintesi di nuove proteine
LISOSOMI
degrada:
proteine
EXTRACELLULARI
(endocitosi)
proteine di
membrana
ORGANULI danneggiati
ATP-INdipendente
degrada:
proteine
CITOSOLICHE
proteine
DIFETTOSE
per errori di sintesi
invecchiamento
proteine
REGOLATORIE
fattori di trascrizione
(??)
UNFOLDED PROTEIN RESPONSE
la risposta consiste nell'attivazione di geni secondo 3 diverse vie:
PERK
chinasi transmembrana
all'attivazione si autofosforila
e poi fosforila ( =
inattiva
) un
fattore di inizio
della traduzione
l'
INATTIVAZIONE
ha questi effetti:
inibisce sintesi proteica
attiva geni che codificano per la trascrizione di chaperon
ATF6
contiene un fattore di trascrizione che agisce nel nucleo una volta attivato
IRE1
chinasi transmembrana
accumulo proteine NON ripiegate viene captato da IRE1
le IRE1 si fosforilano a vicenda attivandosi
attivazione del dominio RNAasi che taglia mRNA
mRNA codifica per una
proteina regolatrice
che entra nel nucleo e trascrive per chaperon molecolari
CHAPERON
definizione
classe funzionale di proteine la cui funzione è quella di prevenire le associazioni non corrette e aggregazioni di catene polipeptidiche NON ripiegate
consumano ATP
Hsp 70
Hsp 60
folding
POST-TRADUZIONALE
sub
GroEl
, lega il polipeptide
sub
GroEs
, tappo che crea l'ambiente idrofilico
folding
co-traduzionale
dominio chinasico
che idrolizza ATP
meccanismo
prima
idrolisi di ATP
favorisce legame Hsp 70-polipeptide da foldare
seconda idrolisi di ATP determina distacco Hsp-polipeptide adesso foldato
l'
accumulo di proteine NON foldate
genera amiloidosi
AMILOIDOSI
malattie
neurodegenerative
e NON causate dall'accumulo di
fibrille ß amiloidi
DEPOSITI AMILOIDI
=
a
elica
→
ß-struttura
transizione da
a
elica e ß-struttura
le proteine tossiche sono in grado di
"INFETTARE"
le proteine sane inducendole ad assumere il folding errato
fattori che promuovono l'aggregazione amiloide:
sistema proteasomico insufficiente
inibizione dell'autofagia
ALZHEMEIR
PARKINSON
DIABETE II
NON riguarda soltanto le proteine misfoldato o unfoldate ma anche
proteine regolatorie
e specifici
fattori trascrizionali