בקרת איכות חלבונים בתא

Question 1

מתי חלבונים מתחילים להתקפל?

Answer 1

חלבונים מתחילים להתקפל עוד בטרם מסתיים התרגום. בזמן זה כבר מצטרפים אליהם צ’פרונים.

Question 2

איך החלבון יודע איך להתקפל?

Answer 2

המידע ליצירת המבנה התלת מימדים של החלבון מצוי ברצף עצמו.

ייתכן שאם נפתח את החלבון וניתן לו להתקפל מחדש נראה שהוא יתקפל אחרת הפעם לנקודת המינימום הגלובאלי שלו מבחינה אנרגטית. הכל קורה בגלל שחלק מהחלבון מתחיל להתקפל עוד בזמן התרגום.

Question 3

צ’פרונים מסוג

HSP70

הם סוג של

ATPASE

שמסוגלים לזהות אזורים לא מקופלים בחלבון, כיצד?

Answer 3

? כל צ’פרון יודע לזהות רצף (הידרופובי מן הסתם) או מבנה מסוים בחלבון. הם מצוי בכל התא.

נטייתם לקשור רצפים הידרופובים מונעת יצירה של אגרגטים (כי כידוע אלו נמשכים זה לזה)

תפקידו: לעזור בקיפול נכון, ובעיקר למנוע אגרגציה

Question 4

מה ההבדל בין צ’פרון לצ’פרונין?

Answer 4

תפקידם של צ’פרונים הוא למנוע אגרגציה

תפקידם של צ’פרונינים הוא יותר ספציפי- בעיקר לתת סביבה חמה ואוהבת בצורה של תא שמבודד את החלבון ונותן לו להתקפל בלי שיפריעו לו.

Question 5

מה עושה צ’פרון מסוג

HSP60

כמה ATP

הוא צריך לגייס כדי לפעול?

Answer 5

צ’פרון מסוג

HSP60

הוא לא צ’פרון אלא צ’פרונין- כלומר תפקידו הוא לתת סיבבה חמה ואוהבת.

הוא בעל מבנה של חבית ויש בו חדר מבודד שבו החלבון חופשי להתקפל בלא הפרעות.

כדי לסגור את המכסה של הצ’פרונין הוא צריך לגיס 16

ATP!!

הקטע הטריקי הוא שאין הידרוליזה של ATP

Question 6

למה משמש ה

ATP

בצ’פרוני

HSP 70+60

Answer 6

ההידרוליזה של ATP

נועדה נטו כדי לקשור ולשחרר את הסובטרט

נקודה חשובה שמובהרת מספר פעמים בספר

Question 7

ישנם שלוש דרכים לגרום למערכת היוביקוויטין לזהות חלבון המיועד לפירוק ולסמן אותו:

Answer 7

1. פירוק של חלבון דימרי לשני מונומרים אשר יעברו סימון
2. זרחון של החלבון
3. ביקוע של הקצה האמיני חושף אתר שמערכת היוביקוויטין יודעת לזהות ולסמן

Question 8

מה תפקידם של

E1 E2 F3

במערכת היובקוויטין?

Answer 8

E1 Ubiquitin activating enzyme

משתמש באנרגיית

ATP

כדי לקשור בקשר תיואסטרי יובקוויטין לציסטאין

E2 Ubiquitin conjugating Enzyme

מקבל יובקווטין מ

E1

ומעביר אותו לחלבון המטרה- הוא זה שבונה פולי יובקוויטין בין 4-20 יחידות

E3 Ubiquitin Ligase

מחזיק מצד אחד את

E2

ומצד שני את חלבון המטרה ומדביק את היובקוויטין לחלבון

Question 9

מה קורה לחלבון לאחר שהוא סומן ב

4-20 יחידות יובקוויטין?

Answer 9

היחידות הרגולטוריות של הפרוטאוזום תזהה את החלבון ותשאב אותו פנימה.

שרשרת היובקוויטין תחתך והחלבון יעביר אותו ליחידה הקטליטית שם הוא יפגוש

טראונין פרוטאזות

והוא יפורק לפפטידים קצרים, ולא!!!!!! לחומצות אמינו בודדות

Question 10

כיצד משופעל E3-

יובקוויטין ליגאז?

Answer 10

3 דרכים:

1.עובר זרחון

• 2. קושר אקטיבטור אלוסטרי*
• 3. קושר חלבון רגולטורי המשרה שינוי מרחבי*

Question 11

איפה מצוי בתא הפרוטאוזום?

מה המבנה שלו?

Answer 11

מבנה: מצוי בגרעין ובציטוזול, בעל מבנה גלילי של חבית וליבה של 4 טבעות סביב נקבובית מרכזית.

יש לו 7 תת יחידות בטא,המכילות 3-7 אתרים פעילים של פרוטאז. יש לו בנוסף7 תת יחידותאלפאשמשמשות כשער הכניסה לחלבונים. ת-יחידותאלפאאלו מבוקרות על ידי היקשרות ל”מכסים”,שמהווים 2 יחידות רגולטוריות – שתיהן זהות, ותפקידן לזהות את סימון הפוליאוביקוויטין המסמן את החלבון, והם אחראים להתחלת תהליך הפירוק.

ובקצרה: יש לו אתר קשירה לפולייובקוויטין, לאחריו יש אתר שבו מפורק המבנה המרחבי של החלבון, לאחרין יש את האתר הקטליטי שבו החלבון נגזר לפפטידים קצרים (בתת יחידה בטא!!) ובסוף יש את פיר האשפה ממנו

החלבון הגזור יויצא.

סכה יש לו 14 תת יחידות

Question 12

אילו חלבונים מגיעים לפרוטאוזום?

במה הוא שונה מהליזוזום?

Answer 12

הפרוטאזום מזהה את החלבון לפירוק עי יובקוויטין

הוא שונה מהליזוזום בשני פרמטרים חשובים:

א. הליזוזום מפרק חלבונים מופרשים, בעוד שהפרוטאוזום מפרק חלבונים אנדוגנים של התא.

ב. הליזוזום עושה פירוק מוחלט בעוד שהפרוטאוזום גורס אותו לפפטידים קצרים

Question 13

איזה אנזים מזרז את פירוק המבנה השלישוני של החלבון שנכנס לפרוטאוזום?

Answer 13

בתוך היחידה הרגולטורית של הפרוטאוזום מצוי אנזים מסוג זה שנקרא Unfoladase

(נו איזה חארטות) שעושה בדיוק את הפעולה הזאת- מסותבב תוך פירוק ATP ומזריק פנימה את החלבון הלינארי

Question 15

כמה

ATP

עולה לפרק חלבון בפרוטאוזום?

Answer 15

מלא

בין 80-40 עולה רק סימון החלבון ביובקוויטין