As células têm vários mecanismos para identificar, reunir e descartar proteínas danificadas. O processo de identificação e remoção de proteínas danificadas é crucial para manter a homeostase celular, evitando o acúmulo de agregados proteicos nocivos e garantindo o bom funcionamento da célula. Aqui estão as principais etapas e processos envolvidos neste sistema de gerenciamento de resíduos celulares:
1.
Controle de qualidade de proteínas :
As células possuem mecanismos de controle de qualidade para monitorar a saúde e a funcionalidade das proteínas. As proteínas danificadas podem ser reconhecidas por chaperonas moleculares, como as proteínas de choque térmico, que se ligam a regiões hidrofóbicas expostas de polipeptídeos mal dobrados ou danificados.
2.
Ubiquitinação :
Proteínas danificadas identificadas são marcadas para degradação pelo processo de ubiquitinação. A ubiquitina, uma proteína pequena, está ligada covalentemente à proteína danificada pelas enzimas ubiquitina ligase. Este processo de marcação cria um sinal para reconhecimento proteasomal.
3.
Degradação Proteasomal :
O proteassoma 26S é um grande complexo proteico que funciona como o principal mecanismo de degradação de proteínas nas células. As proteínas ubiquitinadas são transportadas para o proteassoma, onde são desdobradas e clivadas em pequenos fragmentos peptídicos.
4.
Autofagia :
Além da via proteasomal, as células também utilizam a autofagia para remover proteínas danificadas. A autofagia é um processo de autodigestão celular que envolve a formação de vesículas de membrana dupla chamadas autofagossomos. Proteínas danificadas e organelas inteiras podem ser engolidas por autofagossomos.
5.
Degradação Lisossomal :
Os autofagossomos contendo proteínas danificadas eventualmente se fundem com os lisossomos, formando autolisossomos. Os lisossomos são organelas ácidas que contêm enzimas hidrolíticas capazes de quebrar proteínas em seus aminoácidos constituintes.
6.
Reenrolamento e reparo de proteínas :
Às vezes, as células tentam reparar proteínas danificadas antes da degradação. Acompanhantes moleculares podem ajudar a redobrar proteínas mal dobradas, e enzimas específicas podem corrigir certos tipos de danos às proteínas. Se estes mecanismos de reparação falharem, as proteínas danificadas são normalmente alvo de degradação.
Estes processos de gestão de resíduos celulares garantem a remoção de proteínas danificadas e a manutenção da integridade celular. As células podem regular dinamicamente estes sistemas com base na extensão dos danos às proteínas e no estresse celular, permitindo-lhes adaptar-se e sobreviver em ambientes desafiadores.
