proteiinikompleksi

Proteiinikompleksi on vähintään kahdesta proteiinimolekyylistä koostuva toiminnallinen yksikkö soluissa. Kompleksit voivat olla homomerisiä, jolloin kaikki alayksiköt ovat samanlaisia, tai heteromerisiä, joissa alayksiköt eroavat toisistaan. Alayksiköt pysyvät yhdessä pääasiassa ei-kovalenttisilla vuorovaikutuksilla, ja joissakin tapauksissa voidaan esiintyä kovalentisia sidoksia tai posttranslaatio-modifikaatioita, jotka vaikuttavat kokonaisuuden toimintaan.

Proteiinikompleksit ohjaavat ja tehostavat monia solun prosesseja. Ne voivat toimia katalyyttisinä yksiköinä, kanavoida substraatteja, rakentaa rakenteita ja tukea signaalin transduktiota. Monimutkaisissa järjestelmissä ne voivat olla osa suurempia toimintaketjuja, kuten proteiinien syntetisoinnin, RNA-prosessoinnin tai laadunvalvonnan mekanismeja.

Kokoaminen ja säätely ovat tiiviisti sidoksissa toisiinsa. Alamikaalikoostumus muodostuu usein ohjaajien eli adapterimolekyylien tai chaperonien avulla. Posttranslaatio-modifikaatiot sekä allosteeriset vuorovaikutukset muuttavat alayksiköiden affiniteettia ja kokoamista. Kompleksit voivat olla dynaamisia; ne kokoontuvat ja hajaantuvat solun tilojen mukaan sekä reagoivat subsolujen erityistarpeisiin.

Tutkimus ja merkitys: Proteiinikompleksien rakenteen ja toiminnan ymmärtäminen on keskeinen osa molekylaarista biologiaa. Tärkeimmät tutkimusmenetelmät ovat cryo-elektronimikroskopia, X-ray kristallografia, NMR sekä masssanaspektrometria ja ristikkäiskytkentä-MS. Näiden avulla voidaan määrittää alayksiköiden järjestys, vuorovaikutukset ja koko.

Esimerkkejä tunnetuista proteiinikomplekseista ovat ribosomi (proteiinisynteesi), proteasomi (proteiinien hajoaminen), spliceosomi (RNA-prosessointi) sekä ATP-synteesin kompleksi mitokondrioissa. Proteiinikomplekseihin liittyvät toimintahäiriöt voivat altistaa sairauksille, ja niiden tutkimus on keskeinen lääketieteellinen tutkimusalue.