Proteazom

Proteazomun bir çizimi. Etkin yanları, iç kısımda korunurken (mavi), dış kısımlar koruyuculuk görevi üstlenir (kırmızı).

Proteazomun yukarıdan görünümü

Proteazom, büyük protein yapılardan oluşan moleküllerdir. Bu yapılar, ökaryot canlılarda, arkealarda ve çoğu bakteri türünde yer almaktadır. Ökaryot yapılı canlılarda bu yapılar çekirdekte ve sitoplazmada bulunur.^[1] Proteazomların genel görevi, hasar görmüş veya işe yaramayan proteinleri, proteoliz adı verilen ve peptit bağlarını kırarak çalışan bir enzim aracılığıyla vücuttan atmaktır. Proteazomlar, hücrelerin bağlanamamış proteinleri atmasını ve özelleşmiş proteinlerin derişiminin kontrol edilmesini sağlayan büyük bir sistemin parçalarıdır. Bu yapılar, proteinlerde yedi veya sekiz aminoasite kadar ürün verir. Bu sayede aminoasitlere ayrışır ve yeni proteinlerin sentezlenmesinde kullanılır.^[2] Ayrıştırma tepkimeleri ubikitin ligaz adı verilen bir enzim aracılığıyla sürer. Öncelikle bir protein molekülü, bir ubikitine bağlanır. Bu, diğer ligazların ubikitine bağlanması için uyarı verir. Bu yapıya poliubikitin zinciri adı verilir. Proteazomlar da bu yapıyla bağlanarak, bağlanmış olan proteinin ayrışmasını veya aminoasitlerin koparılmasını sağlar.^[2]

Yapı olarak proteazomlar varil biçimli, karmaşık yapılı ve çekirdeği bulunan bir yapıdır. Merkez gözenek etrafında dört katman çembersi yapı mevcuttur. Her bir halka yedi farklı özelleşmiş proteine uyum sağlamak üzere bulunmaktadır. İçteki iki halka, her biri altı proteaz enzimi içeren yedi adet β ünitesi barındırır. Bu yapılar ve enzimler, halkaların iç yüzeyinde yer alır. Bu bağlamda söz konusu protein, parçalanmak için ana gözeneğe gelmelidir. Yine dıştaki iki halka, α ünitesi barındırır. Bu halkaların görevi, proteazomun varilimsi yapısının girişinden girecek olan proteinlerin girişini sağlamak ve iç protein halkalarını onarmaktır. Yine α üniteleri, kapaksı yapılara veya proteine bağlanan poliubikitinleri tanıyan düzenleyici moleküllere bağlanarak kontrol edilir. Tüm bu sisteme ubikitin-proteazom sistemi adı verilir.

Proteazomal parçalamalar, birçok hücresel olayın ana yoludur. Hücre döngüsü, gen aktarımı ve oksidatif gerilime yanıt gibi temel işlevlerde proteazomal tepkimelerin etkisi gözlemlenir. Bu tepkimelerin önemini kavrayan ve açıklayan Aaron Ciechanover, Avram Hershko ve Irwin Rose adlı kimyagerler, 2004 yılında Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır.^[3]

Kaynakça

1. Peters JM, Franke WW, Kleinschmidt JA (March 1994). "Distinct 19 S and 20 S subcomplexes of the 26 S proteasome and their distribution in the nucleus and the cytoplasm". J Biol Chem 269 (10): 7709–18. PMID 8125997. http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=8125997. 
2. Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J (2004). "3". Molecular cell biology. 5th ed.. New York: W.H. Freeman and CO. s. 66–72. ISBN 0-7167-4366-3. 
3. Nobel Prize Committee (2004). "Nobel Prize Awardees in Chemistry, 2004". 23 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20160323053825/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2004/. Erişim tarihi: 2006-12-11.