蛋白酶體,蛋白質分解,泛素-蛋白酶體系統

細胞內的碎紙機-蛋白酶體(Proteasome)

細胞內的碎紙機-蛋白酶體(Proteasome)
台北市立第一女子中學生物科胡苓芝老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

蛋白酶體(proteasome)存於真核細胞的細胞核和細胞質中,為溶體(lysosome)外的蛋白水解構造,是細胞調控特定數量蛋白質和除去錯誤摺疊蛋白質的場所。人體每個細胞的細胞核與細胞質中,約含有三萬個蛋白酶體。

從結構上看,蛋白酶體包括核心顆粒和調節顆粒二部份,均由蛋白質組成(圖1)。核心顆粒是由多種不同的蛋白質組裝成的中空桶狀複合物,這些蛋白質堆疊成四個環,外側兩環可以發揮「門」的作用,門上的調節顆粒,可以識別連接在蛋白質上的聚泛素(polyubiquitin)標籤,並啟動降解過程,一方面去除泛素,並將泛素釋回細胞質中重複利用;一方面利用水解ATP,釋出能量破壞蛋白質的二三四級結構,並將此解旋後的線型蛋白質注入中空部位。中間兩環內側具蛋白酶活性部位,為切割蛋白質的場所,降解出來的肽鏈由蛋白酶體的另外一端釋放出來。這樣的構造能避免細胞質中的蛋白質誤觸蛋白酶體的活性位置,造成不當的分解。