Ответсообщение недоступно
Клетке недостаточно уметь создавать белки. Ей необходимо ещё уметь вовремя их уничтожать.
Белки повреждаются, неправильно сворачиваются, окисляются. А многие совершенно нормальные белки нужны клетке всего несколько минут или часов. Сигнал выполнил задачу — его необходимо убрать. Иначе клетка потеряет способность переключаться между состояниями.
Для этого существует протеасома — молекулярная машина размером примерно 15 × 45 нанометров.
По форме она напоминает цилиндр с крышками на концах. Основная человеческая 26S-протеасома состоит более чем из 30 различных белковых субъединиц, многие из которых представлены несколькими копиями. В центре находится 20S-ядро, где 28 субъединиц, образующих камеру уничтожения.
Но возникает проблема: как клетка сообщает протеасоме, кого именно нужно уничтожить?
Для этого существует молекулярная метка — убиквитин, маленький белок длиной всего 76 аминокислот.
Специальные ферменты прикрепляют убиквитин к выбранному белку. Часто возникает целая цепочка из нескольких молекул убиквитина. Это примерно как наклеить на белок ярлык: «утилизировать».
Протеасома узнаёт такую метку. Регуляторная часть захватывает белок, снимает и перерабатывает убиквитин, а затем происходит нечто очень механическое.
Белок необходимо развернуть.
Для этого протеасома использует кольцо из шести АТФазных моторов. Они расходуют энергию АТФ, распутывают трёхмерную структуру белка и буквально протягивают его через узкую пору внутрь цилиндра.
Там находятся активные центры протеаз. Белок разрезается на короткие пептиды, которые затем могут быть разобраны дальше до аминокислот и использованы повторно.
Но протеасома — совсем не просто клеточный мусоропровод.
Представьте белок, который заставляет клетку делиться. Чтобы остановить деление, можно выключить производство этого белка. Но уже существующие молекулы останутся.
Гораздо быстрее уничтожить их.
Поэтому убиквитин-протеасомная система управляет клеточным циклом, передачей сигналов, транскрипцией, стрессовыми реакциями и иммунитетом.
Есть даже особенно красивый пример. Некоторые пептиды, возникающие при разрушении белков протеасомой, клетка выставляет на своей поверхности. Иммунная система таким образом получает своего рода образцы того, какие белки производятся внутри клетки. Если среди них появляются вирусные или аномальные белки, клетка может стать мишенью для T-лимфоцита.
Рибосома собирает белки. Протеасома их разбирает. И жизнь клетки существует между этими двумя потоками. В каждый момент она определяется не только тем, что клетка создаёт, но и тем, что она решила уничтожить.