什么是蛋白质降解(Protein Degradation)？

细胞分解蛋白质有多种原因，从使用后使其失活，到协助细胞发出信号。这一过程被称为蛋白质降解或蛋白质水解，在细胞内不断发生。蛋白质水平必须保持在特定水平，细胞才能正常运转，因此细胞有多种消化方式这些分子。酶在消化过程中起着关键作用。不同的蛋白质以不同的速率分解。结构蛋白和酶的寿命往往比调节蛋白质长，半衰期可能为1到3天。取决于蛋白质，可用分子的不足10%到丝氨酸蛋白酶每小时可分解100%。丝氨酸蛋白酶具有利用氨基酸残基攻击肽键的酶。蛋白质降解需要三磷酸腺苷（ATP）形式的能量。ATP被称为蛋白酶的特殊细胞酶消耗，它的工作是将蛋白质消化成其组成的氨基酸。由于蛋白质水解的能量需要，这不是简单的随机发生。某些化合物反而可以标记蛋白质的破坏。对于降解前只存在5到120分钟的调节蛋白质，小蛋白泛素起作用。时间更长活的蛋白质可以用泛素标记，以标记它们的破坏性。这就提醒了更大的蛋白酶复合体，即蛋白酶体，一种蛋白质应该被分解。蛋白质被带到蛋白酶体内部并在蛋白酶体内部消化，一种存在于细胞核和细胞体中的结构。促进蛋白质降解并组成蛋白酶体的蛋白酶不是以活性形式产生的。它们是作为体积较大的前蛋白而产生的激活这些蛋白质通常需要去除一种抑制性蛋白质，或者在蛋白质上切割一定的区域。有几种酶可以降解蛋白质。每种酶都能分解氨基酸之间的碳氮肽键。丝氨酸蛋白酶有一些酶，如胰蛋白酶和弹性蛋白酶，它利用氨基酸丝氨酸的残基来攻击肽键。其他蛋白酶利用锌、天冬氨酸残基或其他分子来促进肽键的断裂。溶酶体的结构也能以非特异性的方式降解蛋白质。这些结构存在于细胞壁内的密封室中。它们能够吸收蛋白质并迅速消化。确切的消化率取决于特定的条件。例如，缺乏营养素会加快这些速度。不那么重要的分子首先会受到蛋白质降解的影响，因为蛋白质水解会释放氨基酸，形成更多必需的蛋白质。蛋白质降解需要以复合ATP形式提供的能量。