Degradação proteíca

Prévia do material em texto

Degradação proteíca- Ubictinação e complexo protossomal
Para compreender mais profundamente a natureza das máquinas proteicas, devemos considerar um exemplo relativamente simples: a ubiquitina-Iigase SCF. Esse complexo proteico se liga a diferentes alvos proteicos em diferentes momentos do ciclo celular e adiciona covalentemente cadeias polipeptídicas de multiubiquitinas a essas proteínas. A sua estrutura em forma da C é composta por cinco subunidades proteicas, sendo a maior delas uma proteica que serve como uma proteína de suporte sobre a qual o restante da estrutura é montada. A estrutura releva um mecanismo notável. Em uma das terminações da estrutura em C está localizada a enzima E2 conjugadora de ubiquitina. Na outra extremidade se localiza um braço de ligação de substrato, a subunidade conhecida como proteína F-box. Essas duas sub unidades são separadas em uma distância de 5 nm. Quando o complexo proteico é ativado, a proteína F-box se liga a um local específico da proteína-alvo, posicionando essa proteína no espaço entre as duas extremidades da estrutura em C, de forma que algumas das suas cadeias laterais de lisina entrem em contato com a enzima conjugadora de ubiquitina. A enzima pode então catalisar a adição repetida de polipeptídeos de ubiquitina a essas lisinas, gerando uma cadeia poliubiquitina que marca a proteína-alvo para a destruição no interior do proteassomo . Dessa forma, proteínas específicas são marcadas para uma destruição rápida em resposta a sinais específicos, colaborando no andamento do ciclo celular. A marcação para a destruição frequentemente envolve a criação de um padrão específico de fosforilação na proteína-alvo, necessário para o seu reconhecimento pela subunidade F-box. A marcação também requer a ativação de uma ubiquitina-ligase SCF que contenha o braço de ligação ao substrato apropriado. Muitos desses braços (as subunidades F-box) são intercambiáveis no complexo proteico, e existem mais de 70 genes humanos que os codíficam. Como enfatizado anteriormente, uma vez que uma proteína bem adaptada tenha evoluído, sua informação genética tende a ser duplicada para gerar uma família de proteínas correlatas. Dessa forma, por exemplo, não existem apenas diversas proteínas F-box - tornando possível o reconhecimento de diferentes conjuntos de proteínas-alvo mas também uma família de proteínas-molde (conhecidas como culinas) que deu origem à família de ubiquitina-ligases do tipo SCE A pressão nos organismos para minimizar o número de seus genes provavelmente ajuda a explicar por que o splicing do RNA é tão prevalente em eucariotos superiores, permitindo que diversas proteínas correlacionadas sejam sintetizadas a partir de um único gene. Uma máquina proteica como a ubiquitina-ligase SCF, com suas partes intercambiáveis, também faz um uso econômico da informação genética nas células dessa mesma forma, assim como funções novas podem evoluir para todo o complexo simplesmente com a produção de uma versão alternativa de uma das suas subunidades.