Proteasom

Proteasom adalah kompleks protein yang mendegradasi suatu protein yang tidak dibutuhkan atau rusak dengan cara proteolisis (reaksi kimia yang memutuskan ikatan peptida). Enzim yang membantu reaksi tersebut disebut protease.

Proteasom adalah bagian dari mekanisme utama di dalam sel yang mengatur konsentrasi protein tertentu dan mendegradasi protein yang gagal melipat. Untuk didegradasi, protein akan ditandai oleh protein kecil disebut ubiquitin. Reaksi penandaan tersebut dikatalisis oleh enzim yang disebut ubiquitin ligase. Setelah protein ditandai, hal tersebut memberi sinyal ke ligase lain untuk menempelkan molekul ubiquitin tambahan. Hasilnya yaitu rantai poliubiquitin yang diikat oleh proteasom, yang memungkinkannya untuk mendegradasi protein yang ditandai. Proses degradasi menghasilkan peptida dengan panjang sekitar tujuh hingga delapan asam amino, yang kemudian dapat didegradasi lebih lanjut menjadi rangkaian asam amino yang lebih pendek dan digunakan dalam mensintesis protein baru.

Proteasom ditemukan pada semua eukariota dan arkea, dan pada beberapa bakteri. Pada eukariota, proteasom terletak baik di dalam nukleus maupun di dalam sitoplasma.

Secara struktur, proteasom adalah kompleks silindris yang mengandung "inti" dari empat cincin bertumpuk yang membentuk pori pusat. Setiap cincin terdiri dari tujuh protein tunggal. Dua cincin bagian dalam terbuat dari tujuh β subunit yang mengandung tiga hingga tujuh situs aktif protease. Situs-situs ini terletak pada permukaan interior cincin, sehingga protein target harus masuk ke pori pusat sebelum terdegradasi. Dua cincin luar masing-masing berisi tujuh α subunit yang berfungsi untuk mempertahankan "gerbang" melalui protein-protein yang memasuki tabung. Subunit ini dikendalikan dengan mengikat struktur "tutup" atau partikel pengatur yang mengenali tag poliubiquitin yang melekat pada substrat protein dan memulai proses degradasi. Sistem keseluruhan ubiquitinasi dan degradasi proteasomal dikenal sebagai sistem ubiquitin-proteasom.

Jalur degradasi proteasomal sangat penting untuk banyak proses seluler, termasuk siklus sel, regulasi ekspresi gen, dan respons terhadap stres oksidatif. Pentingnya degradasi proteolitik di dalam sel dan peran ubiquitin dalam jalur proteolitik diakui dalam Penghargaan Nobel Kimia 2004 kepada Aaron Ciechanover, Avram Hershko, dan Irwin Rose.