Wat is post-translationele aanpassing?
Post-translationele modificatie (PTM) is een proces in eiwitbiosynthese dat optreedt nadat een eiwit is vertaald uit ribonucleïnezuur (RNA).Het vertaalproces omvat het creëren van een keten van aminozuren die overeenkomt met de RNA -sjabloon.Zodra deze ketting is gevormd, is het eiwit gesynthetiseerd, maar het moet vaak verdere veranderingen ondergaan voordat deze volledig functioneel wordt.Deze veranderingen staan bekend als post-translationele modificatieprocessen en omvatten driedimensionale vorming, vorming van disulfidebruggen, fosforylering of de toevoeging van andere moleculen.
Een van de meest eenvoudige post-translationele modificatieacties die een eiwit kan ondergaan is aannemenEen stabiele, driedimensionale vorm die bekend staat als de native structuur.Dit proces treedt vaak direct na vertaling op en wordt aangedreven door hydrofobe interacties.Omdat de intracellulaire omgeving waterig is, clusteren hydrofobe groepen die water in het midden van het eiwit afstoten weg van het water, waardoor een energetisch stabiele vorm ontstaat.Extra eiwitten, bekend als chaperonines, kunnen ook nieuw gevormde eiwitten helpen in hun juiste vorm te vouwen.
disulfidebruggen en proteolytische splitsingsreacties zijn andere post-translationele structurele veranderingen die kunnen optreden in eiwitten.Als een eiwit twee cysteïne -aminozuurresiduen bevat, kan het een covalente binding tussen de twee vormen als ze correct worden uitgelijnd, waardoor de conformatie van het eiwit wordt gewijzigd.Evenzo treden sommige structurele veranderingen op als gevolg van proteolytische splitsing, waarbij een enzym een stuk eiwit afsnijdt nadat het is vertaald.Een voorbeeld van dit proces is het eiwitinsuline, dat in een inactieve voorlopervorm blijft totdat proteolytische splitsing wordt ondergaat om het actieve molecuul te vormen.
De toevoeging van functionele groepen, zoals fosfaatgroepen, sulfaatgroepen, acylgroepen of methylgroepen,is ook een veel voorkomende post-translationele modificatie.Deze groepen kunnen een eiwit activeren, remmen of signaleren om elders in de cel te bewegen.Veel enzymen schakelen bijvoorbeeld tussen actieve en inactieve toestanden, afhankelijk van of ze gefosforyleerd zijn of niet.
Ubiquitinatie is een andere vorm van post-translationele modificatie die cellen gebruiken om eiwitten te labelen.Het proces omvat de toevoeging van ubiquitine, een klein signaaleiwit, aan een actief eiwit om het te richten op afbraak.Hoewel ubiquitine soms ook kan werken als een signaalmolecuul, wordt het in het algemeen gebruikt om actieve eiwitten te wijzigen die de cel probeert af te breken.Op deze manier is een cel in staat om de niveaus van verschillende enzymen en andere eiwitten te regelen volgens veranderingen in de omgeving.