2015-10-16
380
В определённых ситуациях клетке необходимо выщеплять убиквитин из образуемых им аддуктов. Например: необходимо отщеплять убиквитин от продуктов протеолиза, от белков, к которым он присоединился по ошибке. Кроме того, убиквитин синтезируется в виде линейного полипредшественника – необходимо нарезать из него функциональные молекулы. При этом на C-конеце последнего мономера полипредшественника закодирован дополнительный аминокислотный остаток, который необходимо отщепить, так как он блокирует активный глицин. Есть два рибосомальных белка, на N-конце которых закодирован убиквитин. Таким образом, обеспечивается таргетинг этих белков к рибосоме. После того, как вышеупомянутые белки включились в рибосомальный комплекс, убиквитин необходимо отщепить. Белки, осуществляющие выщепление убиквитина, относятся к тиоловым протеиназам и узнают С-концевой аминокислотный остаток молекулы убиквитина.
Биологический смысл убиквитинирования
Убиквитин-зависимый протеолиз существует только у эукариот (отсутствует у прокариот и архей). В то же время у прокариот и архей есть АТФ-зависимые протеазы, принципиально схожие с 26S протеосомой: состоят из двух кэпирующих субъединиц, ответственных за узнавание субстрата и обладающих АТФазной активностью и каталитической субъединицы – цилиндра. Их основное отличие от 26S протеосомы состоит в том, что кэпирующая субъединица узнает непосредственно субстрат – определённый мотив в структуре белка, говорящий о том, что он подлежит деградации. Из-за этого число потенциальных субстратов ограничено. Таким образом, первое преимущество убиквитинирования – увеличение числа потенциальных субстратов за счет большого количества ферментов осуществляющих убиквитинирование и возможности их комбинирования.
|
|
|
Другое важное преимущество убиквитинирования состоит в том, что оно обратимо. Для таргетинга белка в протеосому не достаточно одной молекулы убиквитина, нужна мультиубиквитиновая цепь – деградация происходит не сразу и у клетки есть время «подумать» и обратить процесс. Таким образом, обеспечивается гибкость системы протеолиза.
