Определение протеолиза

Протеолиз – это гидролиз пептидных связей, которые удерживают белки вместе, что приводит к расщеплению белков на их ключевые компоненты, пептиды и аминокислоты, Протеолиз может происходить как метод регуляции клеточных процессов путем снижения концентрации белка, превращения белка в активную форму или путем предоставления аминокислот, необходимых для синтеза другого белка. Протеолиз часто выполняется протеазами, ферментами, которые катализируют расщепление белков. Это может также произойти в результате неблагоприятных клеточных условий, таких как экстремальная температура, кислотность или соленость, которые разрушают молекулы в пептидных связях и приводят к разрыву связей.

Структура протеолиза

Протеолиз происходит, когда пептидные связи, удерживающие белок вместе, гидролизуются. Это часто происходит посредством катализа протеазами, ферментами, которые участвуют в расщеплении белков. Ферменты взаимодействуют с белками с подложка специфичность основана на конформации белков и аминокислотного остатка, к которому они присоединяются. Протеазы функционируют одним из двух способов: они могут разрывать амидную связь между двумя аминокислотами на амино- или карбокси-конце (экзопептидазы) или они могут расщеплять белок внутри субстрата (эндопептидазы). Протеазы можно разделить на шесть типов в зависимости от того, как они Hydrolyze белки и остаток, который участвует: аспартат, цистеин, глутамат, металло, серин и треонин протеазы. Различные категории гидролизуют амидную связь либо с помощью реакции добавления / удаления, которая приводит к образованию промежуточного соединения, либо путем прямого гидролиза связи поляризованной водой. молекула, Протеазы и, следовательно, протеолиз, могут быть ингибированы путем связывания ингибиторов с протеазой. активные сайты или через пространственное ограничение, отделяющее их от их субстратов. Это торможение играет важную роль в регуляции клеточных процессов.

Функция протеолиза

Протеолиз играет ряд важных, но разнообразных ролей в организме. Он может контролировать функцию белка путем производства или удаления белков. Протеолиз может регулировать концентрацию белка, удаляя любой избыток белка, так что его функция уменьшается или нарушается. Протеолиз часто ответственен за полную инактивацию белков, что может привести к нарушению межбелковых взаимодействий и сигнальных каскадов, включая апоптоз, Альтернативно, протеазы могут продуцировать активные белки путем проведения мелкомасштабных модификаций нефункционального или прото-белка или путем изменения его физического состояния или местоположения. Примеры этого включают регулирование кровь свертывание путем удаления сгустков с помощью плазмина и фибринолиза, и активация протеазы трипсина путем модификации пре-протеазы зимогена.

Протеолиз также действует как процесс очистки клеток, удаляя поврежденные или ненужные белки. Поврежденные белки включают те, которые были разрушены другим механизмом, оставляя только фрагмент белка и неправильно свернутые белки, которые функционально нарушены. Протеазы будут перерабатывать аминокислоты для создания новых или более подходящих белков или для перемещения белков в новый регион. Белки, которые не повреждены и правильно сложены, не будут разрушаться, по сути, они выполняют функцию контроля качества клеток.

Протеолиз является ключевым компонентом переваривания питательных веществ, расщепляя любой проглоченный белок, чтобы питательные вещества были доступны для усвоения организм, В этом процессе белки полностью распадаются на свои аминокислоты. Протеолиз также является компонентом производства пищевых продуктов: протеазы расщепляют молочные белки при производстве сыра, а низкий уровень pH способствует протеолизу актина в сухой колбасе. ферментация.

викторина

1. Как протеолиз расщепляет белок?A. гидролизB. обезвоживаниеC. сгораниеD. кислотно-щелочной

Ответ на вопрос № 1

верно. Протеолиз разрушает пептидные связи в белке путем гидролиза амидной связи. Гидролиз – это химическое разрушение в результате реакции с водой. Молекула воды взаимодействует с аминокислотой в одной аминокислоте и карбокси в другой.

2. Что является важной функцией протеолиза?A. органогенезB. образование клеток кровиC. удаление токсиновD. регуляция белков

Ответ на вопрос № 2

D верно. Протеолиз может действовать для регуляции белков, сигнальных каскадов и ген экспрессия через активацию и репрессию белков через модификацию и расщепление белков.

3. Что вызывает протеолиз?A. ферментыB. высокие температурыC. крайняя кислотностьD. все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D верно. Хотя большая часть протеолиза регулируется протеазами (ферментами), он также может происходить из-за экстремальных условий окружающей среды, которые могут нарушать химические связи.

Ссылки

  • Кайзер, М., Хубер, Р. & Эрман, М. (2013). «Протеолиз». Энциклопедия Бреннера о генетика 2-е изд. 501-503.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *