Säätelyproteiinien

Säätelyproteiinien käsite viittaa proteiineihin, jotka vaikuttavat solujen toiminnan nopeuteen, ajoitukseen ja suuntautumiseen. Ne säätelevät erityisesti geneettisen ilmentymisen tasoja, metabolisia reittejä sekä solujen vastauksia ulkoisiin signaaleihin.

Toimintansa keskeisin alue on geneettisen ilmentymisen säätely: DNA:han sitoutuvat proteiinit voivat aktivoida tai estää RNA-polymeraasin toiminnan aloittamisen. Eukaryooteissa ne voivat lisäksi vaikuttaa kromatiinin rakenteeseen ja siten pääsyyn geeneihin. Usein säätelyproteiinit toimivat myös post-transkriptionaalisesti säädellen mRNA:n kykyä koodata proteiinia sekä proteiinien toimitusta tai toimintaa.

Toimintaa säädellään usein allosteerisesti: ligandit, fosforylaatio, proteolyyttinen muutos ja vuorovaikutukset muiden proteiinien kanssa voivat muuttaa niiden affiniteettia DNA:han tai toisia proteiineja kohtaan. Tämä mahdollistaa nopean reagoinnin ympäristötekijöihin ja kehitysvaiheisiin.

Säätelyproteiinien luokitteluun kuuluu muun muassa transkriptioa säätelevät proteiinit (DNA:han sitoutuvat aktivaattorit ja repressorit), RNA-sitoutuvat proteiinit sekä translatiiviset säätelijät. Ne muodostavat monimutkaisia verkostoja, joissa geenien ilmentymää ohjataan palautesilmukoilla ja integraatioilla eri signaaleista.

Esimerkkejä: bakteereissa LacI-repressori ja CAP-aktivaattorit sekä eukaryooteilla p53 ja NF-kappaB sekä kromatiinin remodellointikomplekseja. Säädelyproteiinien rooli on keskeinen sekä yksilöllisten solujen identiteetin ylläpidossa että organisaation tasoisessa vastavuoroisessa säätelyssä.