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UFSM

DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS

           Nas células, o número de moléculas de uma proteína vai depender de quantas cadeias polipeptídicas novas são produzidas em um dado período de tempo e o quanto essas moléculas duram. Uma das formas da célula regular os níveis de proteínas é através da degradação; algumas proteínas que constituem estruturas mais perenes nos tecidos (ex.: ossos, músculos) podem durar meses ou anos. Ao contrário, as proteínas que regulam processos celulares como crescimento, divisão, respostas estimulatórias têm vida média bem menor (dias, horas ou segundos). Para esses processos funcionarem corretamente, é necessário que a proteólise (degradação das proteínas em aminoácidos através da hidrólise das ligações peptídicas) seja feita por proteínas específicas que coletivamente são denominadas de proteases.

            As proteases primeiro liberam pequenos fragmentos peptídicos e depois separam os aminoácidos individualmente. Além de atuar na destruição de proteínas que devem ter vida curta, as enzimas proteolíticas também têm como função reconhecer e eliminar proteínas danificadas ou com estrutura conformacional incorreta.

            As degradações de proteínas, em geral, ocorrem no citosol embora alguns compartimentos celulares (ex.: lissomos) também sejam especializados em proteólise. No citosol, as enzimas proteolíticas formam agregados complexos, denominados de proteossomos cuja região central tem forma de cilindro, onde se dispõem os sítios ativos das enzimas. Nas extremidades do cilindro formado pelo proteossomo estão complexos protéicos que se ligam e direcionam para o interior do cilindro proteínas que podem ser degradas em pequenos peptídios. Nesse modelo de funcionamento dos proteossomos, apenas substratos selecionados chegam ao interior do cilindro, tornando o processo de proteólise específico.

            Uma das formas que o proteossomo usa para reconhecer quais proteínas devem ser degradadas é a presença da proteína ubiquitina. A ligação covalente com ubiquitina marca uma proteína para destruição. As proteínas que devem ter pouca duração têm na sua estrutura um ou mais domínios de ligação com ubiquitina.

            A ubiquitina também é ligada á proteínas que estejam desnaturadas, mal dobradas (expondo domínios que normalmente são ocultos), contendo aminoácidos oxidados ou anormais. Proteínas com essas anormalidades são marcadas pela pequena proteína ubiquitina, reconhecidas e degradadas pelos sistemas proteolíticos dependentes de ubiquitina.