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蛋白质的分解

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:半寿期表示蛋白质的降解速率。不同的蛋白质降解速率不同,随生理需要而变化。人血浆蛋白质的t1/2约为10天,结缔组织中一些蛋白质的t1/2可达180天以上。泛素是一种由76个氨基酸组成的小分子蛋白质,广泛存在于真核细胞。泛素对蛋白质的特异性标记作用称为泛素化,需3种酶参与3步反应,并消耗ATP。蛋白酶体存在于细胞核和胞质内,主要降解异常蛋白质和短寿蛋白质,降解过程需要消耗ATP。

体内的蛋白质处于动态平衡:成人体内每天有1%~2%蛋白质被降解,而其降解所产生的氨基酸,有70%~80%又被重新利用合成新的蛋白质。

(一)蛋白质的半寿期

半寿期(half-life,t1/2)指蛋白质浓度减少至起始值的一半所需要的时间。半寿期表示蛋白质的降解速率。不同的蛋白质降解速率不同,随生理需要而变化。人血浆蛋白质的t1/2约为10天,结缔组织中一些蛋白质的t1/2可达180天以上。代谢关键酶的t1/2通常都很短,例如胆固醇合成的关键酶HMG-CoA还原酶的t1/2仅为0.5~2h。

(二)真核细胞的蛋白质降解途径

1.溶酶体降解途径 溶酶体是细胞内的消化器官,含有多种蛋白酶,主要降解细胞外来的蛋白质、膜蛋白和胞内长寿蛋白质,降解过程不需要消耗ATP。

2.蛋白酶体降解途径 该途径又称为泛素(ubiquitin)依赖的蛋白酶体(proteasome)降解途径,需泛素的参与。泛素是一种由76个氨基酸组成的小分子蛋白质,广泛存在于真核细胞。泛素介导的蛋白质降解过程是一个复杂的过程。首先,泛素特异性地与靶蛋白形成共价连接,标记靶蛋白并使之激活,然后蛋白酶体识别泛素标记的蛋白质并将其降解。泛素对蛋白质的特异性标记作用称为泛素化(ubiquitination),需3种酶(E1、E2、E3)参与3步反应,并消耗ATP(图6-3)。靶蛋白需多次泛素化反应,形成泛素链,然后进入蛋白酶体降解,产生一些约7~9个氨基酸残基组成的肽链,肽链进一步水解生成氨基酸。蛋白酶体存在于细胞核和胞质内,主要降解异常蛋白质和短寿蛋白质,降解过程需要消耗ATP。

图6-3 蛋白质的泛素化

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