Razgradnja proteina u stanici

Question 1

Što je obrt proteina?

Answer 1

Proces kontinuirane sinteze i razgradnje proteina u stanici

Question 2

Kako se događa razgradnja proteina u lizosomu?

Answer 2

Autofagijom - hidrolitički enzimi koji uništavaju proteine

To se događa u autolizosomu, koji je kombinacija autofagosoma (pun proteina koji se trebaju razgraditi) i lizosoma (pun hidrolitičkih enzima)

Prvo se formira fagofora (stijenka autofagosoma), te dolazi do elongacije tijekom koje se određeni proteini zatvaraju unutar autofagosoma te se autofagosom i lizosom spajaju fuzijom

Question 3

Koje su moguće vrste razgradnje?

Answer 3

Makroautofagija - autofagosom se spaja s lizosomom

Mikroautofagija -pojedinačne tvari ulaze u lizosom (vakuolu u slučaju biljnih organizama)

Autofagija posredovana šaperonima - lizosom prepoznaje šaperone koji su povezani s proteinima koji će se razgraditi

Question 4

Kako je otkrivena razgradnja proteina u proteasomu?

Answer 4

Jer je otkriveno da u retikulocitu (stadij u razvoju eritrocia) dolazi do razgradnje proteina, ali je poznato da retikulocit ne sadrži lizosome

Question 5

Što je ubikvitin?

Answer 5

Privjesak koji obilježava proteine za razgradnju

Jedan od najočuvanijih proteina

Glicin s C-kraja ubikvitina se veže na dušik bočnog ogranka lizina -> izopeptidnom vezom

Moguća je i poliubikvitinacija -> nastaje izopeptidna veza između više ubikvitina

Question 6

Što određuje hoće li se ciljni protein ubikvitinirati?

Answer 6

Jesu li proteini manjkavi ili loše smotani

Životni period proteina ovisi o pravilu N-kraja (je li AK na N-kraju stabilizirajuća ili ne) te o aminokiselinskom slijedu

Question 7

Opiši mehanizam ubikvitinacije

Answer 7

1. Ubikvitin stvara vezu s AMP s utroškom ATP-a te oslobađanjem pirofosfata
2. Dolazi do supstitucije AMP-a s E1 enzimom
3. E1 enzim se supstituira s E2 enzimom
4. E3 enzim koji je vezan na protein za razgradnju se veže na E2 enzim
5. E2 i E3 enzim odlaze te nastaje veza Ubikvitin-protein

Question 8

Objasni strukturu i ulogu proteasoma u razgradnji proteina

Answer 8

Proteasom se sastoji iz dvije regulatorne jedinice - kape (izopeptidazna aktivnost) i jedne katalitičke (proteolitičke) jedinice -srži

Treonini djeluju kao nukleofili u okviru beta prstena u katalitičkoj podjedinici

Question 9

Koje su uloge proteasomske razgradnje proteina?

Answer 9

Razgradnju pogrešno smotanih proteina

Regulacija staničnog ciklusa i metaboličkih puteva - npr. razgradnja ciklina koji reguliraju stanični ciklus

Question 10

Koje su uloge ubikvitina u stanici?

Answer 10

Označavanje proteina za:

• proteolizu u proteasomu
• uvođenje u lizosom
• regulaciju transkripcije

Question 11

Kako se proteini razgrađuju u bakterijama?

Answer 11

Ne posjeduju proteasome, ali imaju druge proteaze kavezaste strukture koje su isto ovisne o ATP-u

Kod actinobacteria dolazi do pupilacije (PUP-prokaryotic ubiquitin-like protein) proteina koji se onda vežu na proteaze

Question 12

Kako se ubikvitin razgrađuje?

Answer 12

1. Ubikvitin je uvučen u proteasom uz protein
2. Ubikvitin s nestrukturiranim repom ulazi u protein
3. Monomerni ubikvitin je targetiran za proteasomsku razgradnju pomoću E1,E2 i E3 enzima