Ubiquitinazione:
L'ubiquitinazione è un processo cruciale in cui un piccolo modificatore proteico chiamato ubiquitina è attaccato alla proteina bersaglio, essenzialmente contrassegnandola per la degradazione. Questo processo prevede una serie di reazioni enzimatiche effettuate da enzimi attivanti l'ubiquitina (E1), enzimi coniuganti l'ubiquitina (E2) e ubiquitina ligasi (E3).
- Gli enzimi E1 attivano l'ubiquitina formando un legame tioestere tra il terminale C dell'ubiquitina e un residuo di cisteina sull'enzima E1.
- Gli enzimi E2 trasportano l'ubiquitina attivata dagli enzimi E1 e formano un intermedio tioestere E2-ubiquitina.
- Gli enzimi E3 sono responsabili del trasferimento dell'ubiquitina dall'enzima E2 alla proteina bersaglio. Gli enzimi E3 possono riconoscere segnali o motivi di degradazione specifici all'interno della proteina bersaglio, come la sequenza PEST o regioni mal ripiegate.
Una volta che la proteina bersaglio è poliubiquitinata, viene riconosciuta dal proteasoma, un grande complesso proteico che funziona come un "trituratore" cellulare. Il proteasoma dispiega e degrada la proteina ubiquitinata, rilasciando i suoi elementi costitutivi (amminoacidi) nel pool cellulare per il riciclo.
Autofagia:
L’autofagia è un processo cellulare più ampio che comporta la degradazione e il riciclaggio di vari componenti cellulari, tra cui proteine, lipidi e organelli. Esistono tre tipi principali di autofagia:macroautofagia, microautofagia e autofagia mediata da chaperone.
- Macroautofagia:questa è la forma più comune di autofagia. Implica il sequestro di componenti citoplasmatici, comprese le proteine, in vescicole a doppia membrana chiamate autofagosomi. Gli autofagosomi si fondono quindi con i lisosomi, dove il materiale racchiuso viene degradato dagli enzimi lisosomiali.
- Microautofagia:in questo processo, porzioni del citoplasma vengono direttamente fagocitate e degradate dai lisosomi senza la formazione di autofagosomi.
- Autofagia mediata da chaperone:questo tipo selettivo di autofagia prende di mira proteine specifiche che contengono uno specifico motivo di riconoscimento. Queste proteine vengono riconosciute e consegnate ai lisosomi dalle proteine chaperone.
Attraverso questi processi, la cellula può rimuovere in modo efficiente le proteine danneggiate o non necessarie, mantenere l’omeostasi cellulare e riciclare risorse preziose. La disregolazione dei percorsi di degradazione delle proteine è stata collegata a varie malattie umane, evidenziandone il ruolo fondamentale nella salute e nella funzione cellulare.
