細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的壽命
機體細(xì)胞蛋白質(zhì)的壽命長短各不相同,短則幾十秒,長達(dá)70~80d。一些處于代謝過程中的關(guān)鍵酶以及限速酶壽命較短,僅幾分鐘,原癌基因的表達(dá)產(chǎn)物半衰期也很短,它們在代謝及細(xì)胞生長調(diào)節(jié)等過程中起重要作用;有的分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì),一般壽命較長,如膠原蛋白;有的甚至終身不變,如眼睛中的晶體蛋白,由于晶體蛋白不代謝,因此它們的改變是累積的,超過一定限度就會產(chǎn)生疾病,如晶體蛋白中賴氨酸殘基的側(cè)鏈氨基和其肽鏈N端的氨基可以被葡萄糖修飾,發(fā)生非酶糖化,嚴(yán)重時導(dǎo)致白內(nèi)障。
在細(xì)胞質(zhì)中,蛋白質(zhì)分子N-末端殘基與蛋白質(zhì)壽命有一定關(guān)系,被稱為N端規(guī)則。如果一個蛋白質(zhì)分子的N-末端為精氨酸、賴氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、酪氨酸或色氨酸等的話,蛋白質(zhì)分子的壽命不會長于3min;而當(dāng)N-末端為半胱氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、甘氨酸、纈氨酸或蛋氨酸等,蛋白質(zhì)分子的壽命就大大延長了,在細(xì)胞內(nèi)可以存在30h以上而不被蛋白酶水解(原核生物也可超過10h)。
有些蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的保守序列,如Arg-X-X-Leu-Gly-Asx和Pro-Glu-Ser-Thr(即所謂的PEST序列)也使蛋白質(zhì)分子“短命”,在這個親水的區(qū)域附近常有堿性氨基酸殘基,在鳥氨酸脫羧酶、組氨酸脫羧酶中都發(fā)現(xiàn)存在PEST序列,甚至在分子的N端和C端兩個部位都含有PEST序列。
另外,蛋白質(zhì)的壽命除了與肽鏈的特性有關(guān)外,其他組分也會影響,如糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)影響糖蛋白的壽命。多數(shù)外周血液中的糖蛋白、紅細(xì)胞表面存在的糖蛋白,它們的糖鏈?zhǔn)且酝僖核嶙鳛槠浞沁€原端的糖殘基的,這樣的糖蛋白壽命較長,一旦唾液酸丟失或去除,暴露除次末端的半乳糖,肝臟去唾液酸糖蛋白受體專一識別此糖蛋白,即被肝臟快速清除,但是如果將次末端的半乳糖也清除,則糖蛋白壽命恢復(fù)原有水平。
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