蛋白质很大,复杂的分子可以调节你身体里的一切,直接或间接地。

它们在细胞中起主要作用,对功能至关重要,条例,组织和器官的结构。

蛋白质由成百上千个称为氨基酸的小部分组成,它们以长链连接在一起。总共有20种氨基酸可以以多种不同的方式结合在一起形成蛋白质。

氨基酸的连接顺序决定了蛋白质的独特结构及其功能。蛋白质可根据其功能分类:

功能 描述
抗体 抗体与特定外来颗粒结合,比如病毒和细菌,帮助保护身体。
在细胞中发生的数千种化学反应中,几乎所有的酶都能进行。它们还通过读取储存在DNA中的遗传信息来帮助新分子的形成。
信息员 信使蛋白质,比如一些荷尔蒙,传输信号以协调不同细胞之间的生物过程,组织,器官。
结构构件 这些蛋白质为细胞提供结构和支持。在较大的规模上,它们还允许身体移动。
运输/储存 这些蛋白质在细胞内和全身结合并携带原子和小分子。

蛋白质的制造方法

蛋白质造口网络始于一个核糖体,它将信使RNA转化为蛋白质。RNA序列决定了链上氨基酸的顺序,它是蛋白质的主要结构。

链自然地扭曲和折叠成二级结构,需要最少的能量来维持;这受特定链中氨基酸的非共价相互作用的影响。链形成的三种最常见的二级结构是α-螺旋,β-片材和转角。

这些二级结构的相互作用方式与氨基酸的作用方式基本相同,使多肽形成形成形成三级结构的三维褶皱。

有时,蛋白质可通过伴侣引导,这使得它与自然形成的形状不同。最后,第三纪可能只起作用,或与其他多肽结合,比如血红蛋白,共有四种两种多肽。在这种情况下,这是蛋白质的四级结构。

什么是变形杆菌病??

蛋白质沉着症是由“蛋白质”(一种细胞用作机器或支架的分子)和“停滞”(意思是保持不变)两个词融合而来的。身体试图保持蛋白质的生产稳定,没有任何缺陷;这种理想状态被称为变形杆菌病,蛋白质生产机械完美运转的平衡状态。

蛋白质沉积是通过蛋白质沉积网络维持的,一个网络,就是,本身,主要由蛋白质组成。蛋白质沉积网络试图保持蛋白质生产不出错,它由以下元素组成:

核糖体 将RNA转化为蛋白质。当这种变化发生时,这种情况发生得足够慢,以允许二级结构形成。
伴侣分子 引导多肽进入正确的三级和四级结构。包括热休克蛋白,帮助其他蛋白质在压力下保持形状,比如低氧,低pH值,或者极端高温。这一类还包括协同伴侣分子,它不直接与靶蛋白相互作用,但协助伴侣引导靶蛋白进入正确的结构形式。
蛋白质降解机械 溶酶体是由膜包裹的消化酶袋,消化和循环不需要的蛋白质。泛素是一种中等大小的多肽,可以附着在任何蛋白质上,以标记其调节作用。泛素分子通过一系列酶被添加到蛋白质中,最后一种是针对特定的蛋白质。添加泛素链标志着蛋白质通过蛋白酶体降解,一种大蛋白复合物,像溶酶体,能将蛋白质分解成其组成的氨基酸。

蛋白质沉着症消失

不幸的是,这个网络不完美,有时会失败;当这种情况发生时,它会导致蛋白质太少或太多。它甚至可能导致错误折叠的蛋白质,这些蛋白质弯曲变形,不能发挥作用,或者,更糟的是,通过给出错误的指令导致细胞内异常行为。

因为蛋白质生产系统中的这些错误会随着时间的推移而累积,蛋白质沉着症的丧失被认为是我们衰老的主要原因,也是我们发展某些与年龄有关的疾病的主要原因[1]。

错误折叠的蛋白质通常聚集形成聚集物,它们是由相同或相似的蛋白质组成的团块,彼此结合。这些聚集物在与年龄相关的疾病中起着关键作用,比如老年痴呆症和帕金森症,它们会破坏神经元。

这些错误的发生有很多原因,环境压力就是其中之一。改变酸碱度或氧化作用会引起蛋白质异常变化,允许它们与其他蛋白质产生不需要的键。极冷或极热也会破坏氨基酸之间的非共价相互作用,导致失去正确的结构。

DNA突变和转录错误都能产生编码错误氨基酸的RNA。如果将错误的氨基酸添加到多肽中,同样的情况也会发生。如果氨基酸在结构上很重要,突变会削弱蛋白质并使其变得更脆弱。最近一个导致蛋白质生产脆弱和阿尔茨海默病风险升高的基因突变的例子是apoE4突变〔2〕。

由于未能转录正确的DNA,伴侣可能会丢失,而且,有时,伴侣陷入蛋白质聚集而不能移动。这种伴侣的诱捕与阿尔茨海默病有关,帕金森肌萎缩侧索硬化。

降解损失也会导致蛋白质聚集。在理想情况下,不需要的和错误折叠的蛋白质被负责回收的细胞机制降解,但是聚合使得这一点难以实现。聚集物形成团块,保护内部蛋白质不被分解和回收。

最后,传染性聚集会导致问题。一旦顽固的错误折叠的蛋白质聚集体在原位,其他容易分解和回收的蛋白质也能与聚集体结合,避免破坏。朊病毒是此类蛋白质的好例子,与许多疾病有关,包括克雅氏病(CJD)。

结论

在开发过程中有许多潜在的方法来解决蛋白质沉积症的损失,包括伴侣和稳定剂的更换,增加DNA修复,基因组修复,雷帕霉素,以及调节药物的蛋白沉积。

文学类

[1]L_Pez OT_n,C.布拉斯科MA.鹧鸪,L.,塞拉诺M.克勒默G.(2013)。衰老的特征细胞,153(6),1194-1217。

〔2〕Yuang,是的。等。(2018)小分子结构校正器改善了毒性载脂蛋白E4在人ipsc衍生神经元中的作用。自然医学DOI:10.1038/S41591-018-0004-Z