9.10: Düzenli Protein Degradasyonu
Hücre içindeki enzimatik ve enzimatik olmayan proteinlerin aktivitesini düzenlemek hayati önem taşır. Bu, sentez ve degradasyon hızları arasında bir denge oluşturarak veya proteinin içsel aktivitesini düzenleyerek elde edilebilir. Her iki düzenleme mekanizması da hücrelerin normal işleyişinde önemli bir rol oynar.
Protein yıkımı hücrelerde iki önemli rol oynar. Hastalıklı bir duruma yol açmadan önce hücreleri yanlış katlanmış veya hasar görmüş proteinlerden korumaya yardımcı olur. Ayrıca, belirli koşullar altında hücre içinde yalnızca kısa ömürlü bir işleve sahip olan, normalde sağlıklı olan proteinlerin seviyelerinin kontrol edilmesine de yardımcı olur.
Ökaryotik hücrelerde aktif olan başlıca protein degradasyon yollarından biri, ubikitin-proteazom yoludur. Bununla birlikte, bu yol bile, yalnızca belirli koşullar altında belirli hedef proteinlerin degradasyonuna izin verecek şekilde sıkı bir şekilde düzenlenir. En yaygın düzenleyici mekanizmalardan ikisi, E3 ubikuitin ligaz aktivitesinin sıkı kontrolü ve hedef proteinlerde ortaya çıkan degradasyon sinyallerinin maskesini düşürmesidir.
İnsanlar tahminen 600 veya daha fazla E3 ubikuitin ligaz genine sahiptir ve bunların her biri kendi hedef proteinlerinin aynı anda bulunmasına aracılık edebilir. Bununla birlikte, E3 ligaz aktivitesi, fosforilasyon veya ligand bağlanması gibi farklı etki mekanizmaları yoluyla düzenlenir. Benzer şekilde, hücre içi proteinlerdeki degradasyon sinyallerinin maskesinin kaldırılması, fosforilasyon, peptit bağı bölünmesi veya protein alt birim ayrılması gibi birkaç farklı mekanizma tarafından kontrol edilir. Yalnızca E3 ligazları bu normalde gizli degradasyon sinyallerini tanıdığında, hedef protein ubikitine edilebilir ve proteazom tarafından parçalanabilir.