Proteinhanteringen

Proteinhanteringen är den samlade benämningen på de processer som reglerar proteinernas livslopp i en cell eller organism. Den omfattar syntes och mognad, korrekt veckning, posttranslationella modifieringar, lokalisering och slutligen nedbrytning eller återvinning. Målet är att upprätthålla proteostatisens integritet och funktion.

Syntes och veckning: Proteiner syntetiseras på ribosomerna. Många proteiner importeras ko-translationalt till endoplasmatiska retiklet där veckning och kvalitetskontroll sker. Chaperoner som Hsp70 och BiP assisterar veckningen, medan felveckade proteiner märks för nedbrytning via ER-associated degradation (ERAD).

Modifieringar och trafficking: Efter syntesen kan proteiner få posttranslationella modifieringar som glykosylering, fosforylering och ubiquitinering som reglerar aktivitet och lokalisering. Proteiner sorteras och transporteras via Golgiapparaten till rätt vävnad, organell eller membran, eller degraderas i lysosomer via olika vägar.

Nedbrytning och proteostatiskt nätverk: Proteasom-beroende nedbrytning hanterar ubiquitinerade proteiner i cytosolen och kärnan. Autofagi-lysosomvägen svarar för större proteiner eller hela organeller. Tillsammans med ett omfattande nätverk av molekylära chaperoner upprätthålls proteostasen och anpassningar vid stress.

Betydelse och tillämpningar: Effektiv proteinhantering är central för cell- och organismhälsa. Förlust av proteostatisen ökar risken för ackumulering av skadade eller felveckade proteiner och är kopplad till åldrande och neurodegenerativa sjukdomar. Hos människor påverkas proteinhantaringen också av kostens proteininnehåll genom matsmältningen och absorptionen av aminosyror som används i kroppens proteiner.