Proteinintegritet

Proteinintegritet är förmågan hos ett protein att behålla sin korrekta aminosyrasekvens, sin tredimensionella struktur och sin biologiska funktion under fysiologiska och experimentella förhållanden. Begreppet omfattar både genetiska och biokemiska aspekter av proteinernas stabilitet och motståndskraft mot felveckning, nedbrytning och oönskade interaktioner.

På en övergripande nivå består proteinintegritet av tre sammanhängande aspekter: sekvensintegritet (korrekt aminosyrasekvens och genetisk bevarande), strukturell integritet (riktig veckning och stabilitet av den tredje dimensionen) samt funktionell integritet (förmåga att bilda rätt interaktioner och utföra sin funktion).

Faktorer som kan påverka integriteten inkluderar genetiska mutationer som orsakar felveckning eller förlust av funktion, miljöförhållanden som ändrar temperatur, pH eller närvaro av oxidativt stress, och åldrande som försämrar proteintillståndet. Felveckade eller aggreg­erade proteiner kan bilda skadliga strukturer eller prionliknande former med toxicitet för celler och vävnader.

Cellulära kvalitetskontrollsystem upprätthåller proteinintegritet: molekylära chaperoner underlättar korrekt veckning och omveckling; ubiquitin‑proteasomvägen och autophagy avlägsnar defekta proteiner; ER-associerad nedbrytning (ERAD) hanterar proteiner som inte kan veckas rätt. Sammantaget utgör detta proteostatiska nätverk en kontinuerlig kvalitetssäkring som svarar på stress och förändringar.

Metoder för att bedöma proteinintegritet inkluderar biokemiska och biophysikaliska tekniker som CD-spektroskopi för sekundärstruktur, differential scanning calorimetri för termisk stabilitet, begränsad proteolys, mass-spektrometri och funktionella assay. Strukturella metoder som NMR, röntgenkristallografi och cryo‑EM ger detaljer om konformationen. Inom läkemedel och bioteknik är proteinintegritet avgörande för säkerhet, effektivitet och lagring.