تجزیه پروتئین ها (1)

تجزیه اختصاصی و پی گیر پروتئین ها در سلول عمدتا با پروتئازوم صورت می گیرد. 

در مطالب قبل با تجزیه آمینو اسیدها ها آشنا شدید و دانستید که سلول ها طوری تکامل یافته اند که می‌توانند پروتئین های مختلفی سنتز کنند. حال در این مطلب بیشتر در مورد تجزیه پروتئین ها صحبت خواهیم کرد.

تجزیه پروتئین ها نشان داده که همه آنها عناصر کربن، هیدروژن، اکسیژن، و ازت را دارا می باشند و برخی عناصر اضافی مثل فسفر، آهن، روی، مس، را نیز دارند و این پروتئین ها مزن مولکولی بسیار زیاد دارند.

کاربرد پروتئین ها در تربیت بدنی

نقش اصلی پروتئین ها عبارت است از: تامین ساختار، حفظ و ترمیم بسیاری از بافت های ضروری بدن مثل عضلات، تاندون ها لیگامنته، تولید هموگلوبین، آنزیم ها، هورمون ها و  آنتی ببادی ها. نقش ثانویه پروتئین ها عبارت از منبع انرژی هستند و آن زمانی است که کربوهیدرات و چربی دست یافتنی نباشد یا به اندازه کافی در دسترس نباشند.

بدن، اسیدهای آمینه ای را که از گوارش غذاها به دست می اورد، برای ساخت پروتئین های گوناگون و مورد نیاز بدن برای زندگی . اجرای فعالیت ورزشی بیشینه استفاده می کند. این امر زمانی امکان پذیر است که همه هشت اسید امینه ضروری در دسترس نباشد. پروتئین های غذا به اسیدهای آمینه ای که تجزیه می شوند که برای تولید انرژی به مصرف می رسند. یا به عنوان چربی ها ذخیره می شوند، در حالی که انتظار می رود آنها برای ترمیم بافت های بدن استفاده می شوند.

مسیر عمده تجزیه پروتئین ها در سیتوپلاسم، تجزیه با کمپلکس پروتئینی بزرگی به نام پروتئازوم می باشد. (شکل1)

شکل1: پروتئازوم 26S

پروتئازوم غالب در بیشتر سلول ها پروتئازوم 26S است که از یک بخش مرکزی کاتالیتیک (با ضریب رسوب 20S) و دو سرپوش در دو انتهای آن (هر یک با ضریب رسوب 19S) تشکیل شده است. پروتئازوم حدود 50 زیر واحد پروتئینی دارد. تجزیه در پروتئازوم ها تقریبا به طور کامل و با کارایی زیاد صورت می گیرد.

یک پروتئین چگونه برای تجزیه پروتئازومی هدف گیری می کند؟ نشان تجزیه پروتئازومی یک پروتئین سیتوپلاسمی، افزوده شدن تعداد زیادی از یک پروتئین کوچک (76 ریشه ای) به نام یوبی کوئتین (Ub) به آن است. Ub معمولا به گروه های آمین در زنجیره جانبی ریشه های لایزین پروتئین هدف به صورت کووالان متصل می شود. برای تجزیه پروتئازومی یک پروتئین لازم است ابتدا چندین Ub به دنبال هم به این پروتئین متصل شوند. در این زنجیره پلی یوبی کوئین، هر مولکول Ub به ریشه لایزین شماره 48 از Ub قبلی متصل می شود.

فرآیند افزوده شدن نشان یوبی کوئتین به پروتئین های هدف، یوبی کوئتینه شدن نامیده می شود. سه آنزیم در این فرآیند نقش دارند. (شکل2) (فعال کننده یوبی کوئتین)، E2 (متصل کننده یوبی کوئتین) و E3 (لیگاز یوبی کوئتین پروتئین یا به سادگی لیگاز یوبی کوئتین).

شکل2: افزوده شدن نشان تجزیه پروتئازومی به یک پروتئین سیتوپلاسمی

ابتدا، در قدم اول، E1 با مصرف ATP، یک مولکول Ub را با اتصال کووالان به خود، (فعال) (آماده) می کند. سپس در قدم دوم، این Ub به روی E2 منتقل می شود. در قدم سوم، کمپلکس E2 و E3 سوبسترای مناسب برای تجزیه (پروتئینی که باید تجزیه شود) را شناسایی و Ub را به آن منتقل می کنند. با چندین بار تکرار این سه قدم برای یک پروتئین (قدم چهارم)، پروتئین مورد نظر (سوبسترای تجزیه) پلی یوبی کوئتینه می شود. 

ادامه دارد ...

منبع: http://tarbiatyazd91.persianblog.ir

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان