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Degradación de proteínas [editar]

Diagrama de ubiquitina, proteína altamente consevada que sirve de marca molecular para señalar las proteínas a ser degradadas por el proteosoma.
Ubiquitinización y Objetivación (targeting) [editar]
Las proteínas son marcadas para ser degradadas por el proteosoma mediante modificaciones covalentes de un residuo de lisina que requiere la reacción coordinada detres enzimas. Como primer paso una enzima activadora de ubiquitina ¡'¡' (conocida como E1) hidroliza el ATP y adenila una molécula de ubiquitina. Esto es luego transferido al sitio activo de la cisteína de E1¡'¡', coincidiendo con la adenilación de una segunda ubiquitina. Esta ubiqutiina adenilada es entonces transferida a la cisteína ¡'¡'de una segunda enzima, "enzima conjugadora de ubiquitina"(E2). Por último, un integrante de una clase de enzimas de alta diversidad, conocida como ligasa de ubiquitina (E3), reconoce la proteína específica a ser ubiquitinizada y cataliza la transferencia de ubiquitina de E2 a la proteína fijada. Una proteína a ser degradada debe ser marcada mínimamente con 4 monómeros de ubiquitina en forma de cadena para que sea reconocida por el sistema ubiquitinoproteosómico. Es entonces la E3 la que confiere la especificidad del sustrato al sistema¡'¡'. El número de E1, E2 y E3 expresados dependen del organismo y del tipo de célula. Existen muchas enzimas E3 diferentes presentes en humanos, indicando la gran cantidad de proteínas posibles de degradar por el sistema ubiquitino proteosómico.

El mecanismo por el cual una proteína poliubiquitinizada es objetivadapor el proteosoma no se entiende completamente. Las proteínas ubiquitino-receptoras tienen una zona terminal-N de ubiquitina (UBL) y una o más zonas ubiquitino-asociadas (UBA). La zona UBL es reconocida por las zonas reguladoras de 19S y las zonas UBA unen la ubiquitina mediante enlaces de triple hélice. Estas proteínas receptoras podría escoltar las proteínas poliubiquitinizadas al proteosoma,aunque las especificaciones de estas interacciones y de su regulación no estén en claro.
La proteína ubiquitina tiene 76 aminoácidos y fue llamada así debido a su naturaleza ubicua; tiene una secuencia altamente conservada y se encuentra en todos los organismos eucariotas. En eucariontes, los genes que codifican la ubiquitina se encuentran en tandas repetidas, posiblemente debido a la alta demanda detranscripción de estos genes para cumplir con los requerimientos de ubiquitina de la célula. Se ha sugerido que la ubiquitina es la proteína que evoluciona más lentamente identificada hasta la fecha.

Desdoblamiento y Translocación [editar]
Después de que una proteína es ubiquitinizada, es reconocida por las partículas reguladoras de 19S en un proceso de unión dependiente de ATP. El sustrato dela proteína debe entrar en el interior de la partícula de 20S para tomar contacto con los sitios activos. Debido a que el canal central es estrecho y esta limitada la entrada por los terminales-N de las colas de las subunidades del anillo α, los sustratos deben ser por lo menos parcialmente desdoblados para poder entrar a la cavidad catalítica. El pasaje del sustrato desdoblado al núcleo se llamatranslocation y ocurre después de la desubiquitinación. Aun así el orden en que los sustratos son desubiquitinizados y desdoblados no esta del todo claro. Cual de estos dos reactivos es el limitante en la reacción de proteólisis, depende del sustrato. En algunas proteínas el limitante es el desdoblamiento, mientras que la desubiquitinización es la reacción más lenta en otras. El punto hasta el quelos sustratos deben ser desdoblados antes de la translocation no se conoce, pero una estructura terciaria, y en particular, la no existencia de interacciones no locales como enlaces de disulfuro es suficiente para inhibir la degradación.
Las puertas formadas por las subunidades α evitan que los péptidos mayores que 4 residuos entren en la partícula de 20S. Las moléculas de ATP ¡'¡' antes del...
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