As máquinas celulares utilizam vários mecanismos para desdobrar proteínas mal dobradas, um processo crítico na manutenção da homeostase celular e na prevenção de doenças de agregação de proteínas. Aqui estão dois mecanismos celulares principais envolvidos no desdobramento de proteínas:

1. Acompanhantes moleculares:
- As chaperonas moleculares são proteínas especializadas que auxiliam no enovelamento de proteínas, prevenindo a agregação e facilitando estados conformacionais corretos. Eles desempenham um papel crucial no reconhecimento de proteínas mal dobradas e na orientação do seu redobramento.

- As chaperonas ligam-se a regiões hidrofóbicas expostas de proteínas mal dobradas, evitando assim que se agreguem a outras proteínas.

- Utilizam a energia da hidrólise do ATP para induzir mudanças conformacionais e facilitar o correto enovelamento das proteínas.

- Exemplos de acompanhantes moleculares incluem Hsp70, Hsp90, Hsp60 e GroEL/GroES.

2. Sistema de Proteassoma e Ubiquitina-Proteassoma (UPS):
- O proteassoma é um complexo de protease com múltiplas subunidades responsável pela degradação de proteínas danificadas, mal dobradas e desnecessárias.

- O UPS envolve a marcação de proteínas mal dobradas com ubiquitina, uma pequena proteína que serve como sinal de degradação.

- As ligases de ubiquitina fixam cadeias de ubiquitina à proteína mal dobrada, marcando-a para reconhecimento pelo proteassoma.

- O proteassoma então desdobra a proteína ubiquitinada, degrada-a em pequenos peptídeos e recicla os aminoácidos.

Além desses mecanismos primários, as células também empregam outros processos, como a autofagia, para remover proteínas mal dobradas e manter a integridade celular. A escolha precisa do mecanismo depende da gravidade do mau enrolamento da proteína e do contexto celular.