Funcția de reglementare a proteinelor - implementarea proteinelor prin reglarea proceselor din celulă sau din organism, care este asociată cu capacitatea lor de a primi și transmite informații. Acțiunea proteinelor reglatoare este reversibilă și, de regulă, necesită prezența unui ligand. Deschiderea continuă a mai multor proteine de reglementare, în prezent, probabil, doar o mică parte dintre ele este cunoscută.
Există mai multe soiuri de proteine care îndeplinesc o funcție de reglementare:
- proteinele receptorilor. perceperea semnalului;
- proteine semnal - hormoni și alte substanțe care efectuează semnalizarea intercelulară (multe dintre ele, deși nu toate, sunt proteine sau peptide);
- proteine regulate care reglementeaza multe procese din interiorul celulelor.
Proteinele implicate în semnalizarea intercelulară
Hormonii proteinei (și alte proteine implicate în semnalizarea intercelulară) afectează metabolismul și alte procese fiziologice.
Ciclul activării proteinei G sub acțiunea receptorului.
La proteinele cu funcție funcțională pot fi atribuite și receptori proteici. Proteinele receptorilor de membrană transmit semnalul de la suprafața celulară spre interior, convertindu-l. Ele reglează funcția celulelor prin legarea la un ligand care "sa așezat" pe acest receptor în afara celulei; ca rezultat, o altă proteină este activată în interiorul celulei.
Majoritatea hormonilor acționează asupra celulei numai dacă există un receptor specific pe membrana sa - o altă proteină sau glicoproteină. De exemplu, receptorul β2-adrenergic este localizat pe membrana celulei hepatice. Sub stres, molecula de adrenalină se leagă la receptorul β2-adrenergic și o activează. Mai mult, receptorul activat activează proteina G. care se alătură GTP. După mai multe etape intermediare de transmitere a semnalului, apare fosfoliza glicogenului. Receptorul a efectuat prima operație de transmitere a unui semnal care duce la scindarea glicogenului. Fără ea, în celulă nu s-ar produce reacții ulterioare.
Proteine regulate intracelulare
Proteinele reglează procesele care au loc în interiorul celulelor, folosind mai multe mecanisme:
- interacțiuni cu molecule ADN (factori de transcripție);
- cu ajutorul fosforilării (protein kinazei) sau a defosforilării (fosfatază proteică) a altor proteine;
- prin interacțiunea cu molecule de ribozomi sau ARN (factori de reglare a translației);
- efectele asupra procesului de îndepărtare a intronului (factori de reglare a îmbinării);
- influența asupra ratei de descompunere a altor proteine (ubiquitină, etc.).
Transcripția de reglare a proteinei
Factorul de transcripție este o proteină care intră în nucleu. reglementează transcrierea ADN-ului, adică citirea informațiilor de la ADN la ARNm (sinteza ARNm de către șablonul ADN). Unii factori de transcripție schimbă structura cromatinei, făcând-o mai accesibilă pentru ARN polimeraze. Există diferiți factori de transcripție auxiliari care creează conformația ADN dorită pentru acțiunea ulterioară a altor factori de transcripție. Un alt grup de factori de transcripție sunt acei factori care nu se leagă direct de moleculele ADN, ci sunt combinați în complexe mai complexe cu ajutorul interacțiunilor protein-proteine.
Factorii de reglementare a traducerilor
Traducere - sinteza lanțurilor de polipeptide de proteine pe matricea mRNA, efectuată de ribozomi. Reglementarea traducerii poate fi efectuată în mai multe moduri, inclusiv cu ajutorul proteinelor represive care se leagă la mRNA. Există multe cazuri în care represorul este o proteină care este codificată de acest ARNm. În acest caz, există un regulament privind tipul de feedback (un exemplu în acest sens este reprimarea sintezei enzimei treonil-tRNA sintetază).
Implicarea factorilor de reglementare
În interiorul genelor eucariotelor există zone care nu codifică aminoacizii. Aceste site-uri sunt numite intronuri. Ei se rescriu pentru prima data in pre-mRNA in timpul transcrierii, dar apoi se taie cu o enzima speciala. Acest proces de îndepărtare a intronilor și apoi cusătura ulterioară a capetelor secțiunilor rămase se numește îmbinare (cusătură, splicing). Îmbinarea se realizează cu ajutorul ARN mic, asociat de obicei cu proteine, care se numesc factori de reglare a îmbinării. Îmbinarea implică proteine care au activitate enzimatică. Acestea dau pre-ARNm conformația dorită. Pentru a asambla complexul (spliceozom) este necesar să consumăm energie sub formă de molecule ATP scalabile, prin urmare, în compoziția acestui complex există proteine care posedă activitate ATP-ase.
Există o îmbinare alternativă. Caracteristicile de splicing sunt determinate de proteine capabile să se lege la molecula ARN în regiunile intron sau zonele de pe interfața exon-intron. Aceste proteine pot preveni îndepărtarea unui intron și, în același timp, pot contribui la excizia altora. Reglarea direcțională a îmbinării poate avea consecințe biologice semnificative. De exemplu, în fructul muștelor de fructe, alunecarea alternativă stă la baza mecanismului de determinare a sexului.
Protein kinazele și fosfatazele proteice
Cel mai important rol în reglarea proceselor intracelulare joacă o proteină - enzime care activează sau inhibă activitatea altor proteine prin atasarea grupuri de fosfat la acestea.
Protein kinazele reglează activitatea altor proteine prin fosforilare - adăugarea de resturi de acid fosforic la resturile de aminoacizi având grupări hidroxil. Atunci când funcționează normal variază în fosforilarea proteinei, de exemplu, activitatea enzimatică și poziția proteinei în celulă.
Există, de asemenea, proteine fosfataze - proteine care scindează grupările fosfat. Protein kinazele și fosfatazele proteice reglează metabolismul, precum și semnalarea în interiorul celulei. Fosforilarea și defosforilarea proteinelor este unul dintre principalele mecanisme de reglare a majorității proceselor intracelulare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: