Proteasom je obrovský cytoplazmatický proteázový komplex s velkým počtem podjednotek, nachází se jak v cytoplasmatickém tak v nukleárním kompartmentu a je odpovědný za programovaný zánik (přeměnu) cytoplasmatických proteinů a za odstranění poškozených bílkovin.

Je označován jako 26S proteasom (M_r = 2 miliony). Ústřední funkci má ATP-dependentní hydrolytická aktivita a podjednotka vázající ubikvitin, jsou obsaženy v proteinovém komplexu známém jako „19S cap=čepička“, na rozdíl od ATP-independentní proteázy, která tvoří centrální jádro (20S core) o M_r = 730 000. 20S-proteasom je multikatalytická proteáza, která má 3 dobře charakterizivané peptidázové aktivity:

· chymotryptickou,

· tryptickou a

· postglutamylpeptid-hydrolytickou.

Proteiny, obsahující na svém N-terminálním konci Met, Ser, Thr, Ala, Val, Cys, Pro nebo Gly, jsou vůči této proteolýze odolné (stabilizované). Ty proteiny, které mají na N-konci 12 ostatních aminokyselin jsou destabilizovány; jejich koncová NH₂-skupina lysinu se kovalentně připojí na ubikvitin za katalýzy ubikvitin-ligasy. Pak následuje další připojování ubikvitinových molekul a takto označený multiubikvitinový komplex slouží jako substrát pro proteasomový systém. Špatně skládané nebo denaturované bílkoviny jsou také připojovány na ubikvitin, bez ohledu jakou mají aminokyselinu na N-konci. Degradují se tak také proteiny, které mají různé buněčné funkce, když je třeba jejich aktivitu ukončit. Jako příklad možno uvést degradaci cyklinu B, který hraje důležitou úlohu při mitotickém dělení buňky, dále je to p53, inhibitor nukleárního faktoru kB (IkB), Sic1 atd.

Aktivitu proteasomů řídí heptamer 11S REG nebo PA28 (stimuluje hydrolýzu peptidů nikoli degradaci intaktních proteinů), event. další aktivátory (PA200) nebo inhibitory. Existují také přirozené inhibitory proteasomů jako je laktacystin nebo i syntetické peptidyl-deriváty kyseliny borité (PS-341). Ty mohou sloužit jako agens bránící proliferaci nádorových buněk. Proteasomový komplex má vliv na řadu chorobných stavů jako je Parkinsonova nemoc, rakovina, Alzheimerova demence, poruchy imunity a další.

Další informace

Proteiny systému proteáz a antiproteáz

Jaroslav Masopust