什么是蛋白質降解(Protein Degradation)？

細胞分解蛋白質有多種原因，從使用后使其失活，到協助細胞發出信號。這一過程被稱為蛋白質降解或蛋白質水解，在細胞內不斷發生。蛋白質水平必須保持在特定水平，細胞才能正常運轉，因此細胞有多種消化方式這些分子。酶在消化...

細胞分解蛋白質有多種原因，從使用后使其失活，到協助細胞發出信號。這一過程被稱為蛋白質降解或蛋白質水解，在細胞內不斷發生。蛋白質水平必須保持在特定水平，細胞才能正常運轉，因此細胞有多種消化方式這些分子。

酶在消化過程中起著關鍵作用。不同的蛋白質以不同的速率分解。結構蛋白和酶的壽命往往比調節蛋白質長，半衰期可能為1到3天。取決于蛋白質，可用分子的不足10%到絲氨酸蛋白酶每小時可分解100%。

絲氨酸蛋白酶具有利用氨基酸殘基攻擊肽鍵的酶。蛋白質降解需要三磷酸腺苷（ATP）形式的能量。ATP被稱為蛋白酶的特殊細胞酶消耗，它的工作是將蛋白質消化成其組成的氨基酸。由于蛋白質水解的能量需要，這不是簡單的隨機發生。某些化合物反而可以標記蛋白質的破壞。對于降解前只存在5到120分鐘的調節蛋白質，小蛋白泛素起作用。時間更長活的蛋白質可以用泛素標記，以標記它們的破壞性。這就提醒了更大的蛋白酶復合體，即蛋白酶體，一種蛋白質應該被分解。蛋白質被帶到蛋白酶體內部并在蛋白酶體內部消化，一種存在于細胞核和細胞體中的結構。促進蛋白質降解并組成蛋白酶體的蛋白酶不是以活性形式產生的。它們是作為體積較大的前蛋白而產生的激活這些蛋白質通常需要去除一種抑制性蛋白質，或者在蛋白質上切割一定的區域。有幾種酶可以降解蛋白質。每種酶都能分解氨基酸之間的碳氮肽鍵。絲氨酸蛋白酶有一些酶，如胰蛋白酶和彈性蛋白酶，它利用氨基酸絲氨酸的殘基來攻擊肽鍵。其他蛋白酶利用鋅、天冬氨酸殘基或其他分子來促進肽鍵的斷裂。溶酶體的結構也能以非特異性的方式降解蛋白質。這些結構存在于細胞壁內的密封室中。它們能夠吸收蛋白質并迅速消化。確切的消化率取決于特定的條件。例如，缺乏營養素會加快這些速度。不那么重要的分子首先會受到蛋白質降解的影響，因為蛋白質水解會釋放氨基酸，形成更多必需的蛋白質。

蛋白質降解需要以復合ATP形式提供的能量。