1。タンパク質の品質制御 :
細胞には、タンパク質の健康と機能性を監視するための品質制御メカニズムがあります。損傷したタンパク質は、誤って折り畳まれたまたは損傷したポリペプチドの露出した疎水性領域に結合する熱ショックタンパク質などの分子シャペロンによって認識できます。
2。ユビキチン化 :
特定された損傷したタンパク質は、ユビキチン化のプロセスによって分解されるためにマークされています。小さなタンパク質であるユビキチンは、ユビキチンリガーゼ酵素によって損傷したタンパク質に共有共有結合されています。このタグ付けプロセスは、プロテアソーム認識の信号を作成します。
3。プロテアソーム分解 :
26Sプロテアソームは、細胞内の一次タンパク質分解機械として機能する大きなタンパク質複合体です。ユビキチン化されたタンパク質はプロテアソームに輸送され、そこで展開され、小さなペプチド断片に切断されます。
4。オートファジー :
プロテアソーム経路に加えて、細胞はオートファジーを利用して損傷したタンパク質を除去します。オートファジーは、オートファゴソームと呼ばれる二重膜小胞の形成を含む細胞自己消化プロセスです。損傷したタンパク質とオートファゴソームによって損傷したタンパク質とすべてのオルガネラを飲み込むことができます。
5。リソソーム分解 :
損傷したタンパク質を含むオートファゴソームは、最終的にリソソームと融合し、オートリソソームを形成します。リソソームは、タンパク質をその成分アミノ酸に分解できる加水分解酵素を含む酸性オルガネラです。
6。タンパク質の再展開と修復 :
細胞は、分解前に損傷したタンパク質を修復しようとすることがあります。分子シャペロンは、誤って折り畳まれたタンパク質を繰り返すのに役立ち、特定の酵素は特定の種類のタンパク質損傷を修正することができます。これらの修復メカニズムが失敗した場合、損傷したタンパク質は通常、分解の標的となります。
これらの細胞廃棄物管理プロセスにより、損傷したタンパク質の除去と細胞の完全性の維持が保証されます。細胞は、タンパク質の損傷と細胞ストレスの程度に基づいてこれらのシステムを動的に調節し、挑戦的な環境で適応して生き残ることができます。