泛素26s蛋白酶体系统的组成和功能
泛素26S蛋白酶体系统(Proteasome 26S)是真核细胞中最重要的非溶酶体蛋白降解机制,它在细胞核和细胞质中发挥重要的生理功能。它由两个主要组分组成:20S核心粒体和19S修饰粒子。本文将介绍这两个组成部分以及它们在蛋白质降解中的功能。
1. 20S核心粒体
20S核心粒体是泛素26S蛋白酶体系统的核心组成部分,它是一个中空的圆柱体结构,由四个酶体核心粒体的环形堆叠而成。每个核心粒体由两个不对称的环形子单位组成,每个子单位由七个α和七个β亚基组成。这些亚基中的三个α亚基在内环上,其余四个α亚基和七个β亚基在外环上。α亚基呈环状排列,它们通过协同作用形成一个腔室,腔室内存在活性位点,用于降解蛋白质。
2. 19S修饰粒子
19S修饰粒子是泛素26S蛋白酶体系统中的另一个重要组成部分。它是一个大型复合物,由六个ATP酶(ATPase)亚基(Rpt1-6)和十一种非ATP酶(ATP-independent)亚基(Rpn1-3,
Rpn5-13)组成。ATP酶亚基有助于泛素降解途径中泛素和底物蛋白结合的展开和解旋,而非ATP酶亚基则与底物选择和识别有关。19S修饰粒子与20S核心粒体的联结使得底物蛋白能够进入20S核心粒体的腔室进行降解。
3.功能
泛素26S蛋白酶体系统在细胞中具有多种功能,包括废弃物降解、蛋白质质量控制、细胞周期调控和炎症应答等。
(1)废弃物降解:泛素26S蛋白酶体系统是细胞中最重要的废弃物降解途径。它通过识别、泛素化和降解异常蛋白、受损蛋白以及功能降低的蛋白质,维护细胞内的蛋白质稳态。废弃物蛋白被泛素化后,通过19S修饰粒子的作用将其引导到20S核心粒体的腔室中进行降解。
(2)蛋白质质量控制:泛素26S蛋白酶体系统可以识别和降解异常折叠的蛋白质,从而维持细胞中蛋白质的正确折叠状态。如果蛋白质折叠异常,它们可能会形成聚集体(包括类似于类似于夏卡雷夫综合征、亨廷顿病等神经退行性疾病),同时也会对细胞造成毒性。泛素26S蛋白酶体系统能够通过降解这些蛋白质来减轻其对细胞的负面影响。
(3)细胞周期调控:泛素26S蛋白酶体系统在细胞周期调控中发挥重要作用。它可以通过降解特定的细胞周期蛋白从而促进或阻止细胞的进程。例如,通过泛素化和降解细胞周期蛋白因子Cdk抑制因子(Cdk inhibitor),泛素26S蛋白酶体系统可以促进细胞进入有丝分裂。
(4)炎症应答:泛素26S蛋白酶体系统在炎症过程中也发挥重要作用。它可以通过降解炎症信号蛋白,如IκB和IκB kinase,来抑制炎症信号通路的激活。此外,它还能识别和降解某些炎症因子和细胞因子,从而调节炎症反应的程度和持续时间。
它由( )构成综上所述,泛素26S蛋白酶体系统由20S核心粒体和19S修饰粒子构成,它在细胞中发挥重要的废弃物降解、蛋白质质量控制、细胞周期调控和炎症应答等功能。它的正常功能对于细胞的正常运行和维持蛋白质稳态至关重要。

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