مکانیسم های تجزیه پروتئین توسط سلول

به دلائل مختلف یک سلول ممکن است نیاز به تجزیه پروتئین داشته باشد. مثلا ً پروتئینهایی که ساختار مناسب را در حین ترجمه بدست نیاورده اند و یا اینکه در شرایط خاصی سلول نیاز به حضور پروتئین فعال نداشته باشد. برای مثال پروتئینهایی که برای میتوز لازمند بلافاصله بعد از میتوز باید تجزیه گردند.
روشهایی که سلول یرای تجزیه پروتئینها به کار می گیرد عبارتند از:
لیزوزومها: که اغلب پروتئینهای جذب شده خارجی را تجزیه می کند.
مسیرسیتوپلاسمیک: این روش اغلب برای پروتئینهای داخلی است. دراین روش چندین گروه یوبیکوئیتین (Ubiquitin) که یک پلی پپتید 76 اسید آمینه ای است به لیزین پروتئین هدف اضافه می شوند. و سپس پروتئین نشان شده توسط یک گروه آنزیمی پروتئولیتیک به نام پروتئوزوم تجزیه می شود. روش تجزیه با واسطه یوبیکوئیتین (Ubiquitinilation) نه تنها در ایجاد تعادل در میان پروتئینهای کارآمد و ناکارآمد اهمیت دارد بلکه می تواند با تخریب پروتئینهای عوامل عفونت زا (مانند ویروسها) کمک به فرآیند فعال سازی سیستم ایمنی سلولی با واسطه مولکولهای MHC I نماید.
تجزیه بیرون سلولی پروتئینها: مهم ترین مکانیسم عمل کننده در تجزیه پروتئينها در خارج سلول سیستم تجزیه آنزیمی است. برای این منظور پروتئازهای مختلفی توسط سلولها تولید و ترشح می شوند. یکی از مهمترین عملکردهای این پروتئازها کمک به جذب پروتئینهای خارجی است. به همین دلیل سلولهای معده انواع پروتئازها را تولید و ترشح می کنند که براساس جایگاه عمل برروی مولکول پروتئین به انواع زیر تقسیم می شوند.
اندوپروتئازها: مولکول پروتئین را از وسط قطع می کنند مانند پپسین ، ترپیسین و کیموتریپسین
اگزوپپتیدازها: که می توانند در انتهای N (آمینو پپتیداز ) یا در انتهای C (کربوکسی پپتیداز) پروتئین را قطع کنند.
برای آنکه آنزیمهای پپتیداز بر روی خود سلول تأثیر نداشته باشند سلول اغلب آنها را بصورت غیر فعال سنتز و ترشح می کند که به این شکل آنزیم Zymogen گفته می شود. آنزیمهای پپتیداز دیگری لازم است تا با بریدن Zymogen آنرا به شکل فعال در آورند. آنزیم های پروتئازی که اختصاصی عمل می کنند یعنی پروتئین را فقط در محل خاصی که توالی ویژه ای دارد برش می دهند در پروتئومیکس اهمیت ویژه دارند. از جمله این آنزیمها می توان تریپسین را نام برد که در شناسایی پروتئین توسط مس اسپکترومتری به روش Mass finger printing کاربرد دارد.