【6.2.1.2】蛋白质转化率(PROTEIN TURNOVER)

体内新合成的蛋白质最终会降解。尽管大多数蛋白质的详细降解途径仍然未知,但已经确定了多种细胞内蛋白质降解途径 (38)。

  • 一些蛋白质降解由泛素结合和/或其他翻译后修饰选择性介导。
  • 其他蛋白质在线粒体、内质网和高尔基体中被选择性降解*
  • 而其他蛋白质则遵循选择性或非选择性溶酶体途径 (39)。

蛋白质降解的分子决定因素是什么?它们如何进入特定的降解途径?蛋白质的稳定性被认为是由其一级结构编码的,因此对降解的敏感性也是如此。例如,N 端肽序列基序 KFERQ 已被鉴定为靶向胞质蛋白以进行特定的溶酶体蛋白水解。对蛋白质稳定性和降解的研究已经建立了许多其他系统模式,特别是 N 端规则和 C 端规则。特定的翻译后修饰很可能被认为是指导蛋白质最终定位、其功能和命运的程序化事件

一、 N 端规则 N-End rule

N 端规则指出蛋白质的稳定性很大程度上取决于“去稳定”或“稳定”N 端氨基酸的存在; 该规则的确切形式取决于细胞的生理状态 (40)。

  • 在哺乳动物网织红细胞中,主要的不稳定残基包括 Arg、Phe 和 Ala,而 Asp 和 Glu 是次要的。 Met、Val 和 Gly 被归类为稳定残基。
  • 在酵母中,N 端规则与哺乳动物网织红细胞的 N 端规则基本相似但不完全相同:Ala、Ser 和 Thr 是稳定残基,He 是去稳定残基。

二、C 端规则

一些蛋白质受 C 端规则的约束,该规则预测具有主要由 PEST(Pro、Glu、Ser 和 Thr)序列基序组成的 C 端段的蛋白质会迅速降解 (41)。 例如,含有 C 末端 PEST 序列的鸟氨酸脱羧酶的半衰期至少比没有 PEST 基序的相同蛋白质短四倍 (42)。 PEST 规则受制于末端残基的极性; 当放置在 C 末端的五个氨基酸位置时,非极性氨基酸会不稳定,而带电和极性残基会稳定 (43)

参考资料

  • 1996–Enzymes and Nucleic Acids General Principles
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