Che cosa è Proteostasis?

Una cellula di mammiferi tipica contiene fino a 20.000 tipi di proteine, che devono essere regolamentati e mantenuti continuamente. L'omeostasi di queste proteine, anche citata come “proteostasis„, è una via complessa di cui funziona per mantenere tutte proteine all'interno ed intorno ad una cella.

Credito di immagine: Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock

Proteostasis si assicura che le proteine siano prodotte giustamente e profilatura prima che siano trafficate per rendere paricolare le posizioni. Egualmente agisce per assicurare che le proteine anormali o in eccesso siano degradate per impedire la capitalizzazione dei prodotti indesiderati.

La rete di proteostasis all'interno delle cellule umane contiene oltre 1.400 proteine. Questa grande rete di proteostasis contiene molti tipi di proteine che ciascuna compie un ruolo differente.

Queste proteine comprendono i chaperon molecolari, i co-chaperon, le componenti della via di degradazione, gli enzimi di risposta di sforzo e le numerose vie di segnalazione che funzionano da solo o nell'unisono.

Proteostasis e il proteome

La fase iniziale di regolamentazione del proteome è durante la produzione delle proteine. Ciò è effettuata tramite un trattamento chiamato traduzione tramite cui il ribosoma traduce la sequenza di nucleotidi all'interno del mRNA in sequenza aminoacidica conosciuta come la catena del polipeptide. Questo trattamento contiene tre sezioni: inizio, allungamento e chiusura.

Una volta che questa catena degli amminoacidi è completa, subisce l'alterazione conformazionale per formare le alfa eliche o le beta lamiere sottili secondo le diverse caratteristiche degli amminoacidi all'interno della catena. Per esempio, i residui idrofobi sono collocati all'interno del centro della struttura della proteina mentre i residui idrofili sono collocati sull'esterno. Queste strutture della proteina poi subiscono ulteriore piegatura in cui queste eliche e lamiere sottili sono sistemate in una conformazione 3D.

Molti meccanismi regolatori sono vitali per il proteostasis. Un esempio è la modifica del fattore di inizio di traduzione, eIF2Aα. Questo fattore recluta solitamente Incontrato-tRNA dell'sottounità del ribosoma degli anni 40. Tuttavia, la fosforilazione di questo fattore impedisce il trattamento di assunzione e diminuisce la tariffa di trascrizione.

Folding proteico

Un altro aspetto della rete di proteostasis è la piegatura corretta delle proteine dai chaperon. I chaperon sono una famiglia delle proteine che legano alle proteine spiegate che impediscono l'aggregazione delle catene del polipeptide con le regioni idrofobe e che assicurano che la conformazione corretta sia ottenuta.

Il genoma umano comprende 332 chaperon e co-chaperon, di cui ciascuno hanno funzioni differenti. Per esempio, la proteina 70 di scossa (Hsp) del calore lega alle regioni idrofobe di catene del polipeptide e quindi lo impedisce il cumulo con altre catene. Hsp60 isola le proteine spiegate e li permette di ottenere le loro conformazioni 3D senza interferenza da altre proteine.

I chaperon egualmente sono rilasciati nei termini stressanti, quali un aumento nella temperatura o i cambiamenti nel pH con cui una risposta di scossa di calore è iniziata. Questi chaperon poi agiscono proteggendo le proteine da ulteriore misfolding e promuovono la riparazione o la degradazione delle proteine nocive.

Proteostasis durante il modulo del degradationAnother della proteina del proteostasis è con il regolamento durante la degradazione. Ciò accade quando le proteine sono danneggiate, misfolded o quando c'è un eccesso di prodotto della proteina dentro o fuori della cella. La degradazione egualmente mira ai fattori regolatori in risposta ai segnali esterni o interni.

Parecchi sistemi sono usati per degradare le proteine quali il sistema proteasome di ubiquitin ed il sistema (lysosomal) vacuolar autophagic.

Ogni sistema ha un ruolo unico. Per esempio, il sistema proteasome di ubiquitin è usato per fermare le proteine mutate dall'accumulazione nelle alte concentrazioni. Inizialmente, queste proteine sono mirate a dalle ligasi E3 che fissano al ubiquitin che forma una catena di polyubiquitin. Il proteasome poi riconosce la proteina indesiderata concedente a catena di polyubiquitin da mirare a e ripartire.

Proteostasis nella malattia e nelle terapie mirate a

La perdita di proteostasis può provocare le malattie neurogenerative quale nel morbo di Alzheimer, le malattie cardiache ed altre metabolico/malattie genetiche. La perdita di hemostasis del proteome egualmente è collegata ad invecchiare.

Nel morbo di Alzheimer, la perdita di proteostasis piombo a misfolding delle proteine e dell'accumulazione delle proteine all'interno del cervello che urta la segnalazione fra i neuroni.

La comprensione migliorata della rete di proteostasis e dei sistemi di controllo di qualità della proteina, cioè, chaperon, i sistemi ubiquitin-proteosomal, sistema lysosomal ed altre proteine, ha aperto la strada per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per le malattie conformazionali.

Queste strategie sono l'uso dei regolatori di proteostasis migliorare la capacità della rete di proteostasis con l'uso dei chaperon farmacologici che specificamente legano e salvano le proteine misfolded per fornire un effetto sinergico. Numeroso tali piccoli composti molecolari sono in fase di sviluppo farmaceutico preclinico e clinico.

Sorgenti:

[Ulteriore lettura: proteostasis]

Last Updated: Feb 26, 2019

Hannah Simmons

Written by

Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Simmons, Hannah. (2019, February 26). Che cosa è Proteostasis?. News-Medical. Retrieved on June 15, 2019 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Proteostasis.aspx.

  • MLA

    Simmons, Hannah. "Che cosa è Proteostasis?". News-Medical. 15 June 2019. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Proteostasis.aspx>.

  • Chicago

    Simmons, Hannah. "Che cosa è Proteostasis?". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Proteostasis.aspx. (accessed June 15, 2019).

  • Harvard

    Simmons, Hannah. 2019. Che cosa è Proteostasis?. News-Medical, viewed 15 June 2019, https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Proteostasis.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post