Hvad er ændring efter oversættelse?
Post-translationel modifikation (PTM) er en proces i proteinbiosyntesen, der finder sted, efter at et protein er blevet oversat fra ribonukleinsyre (RNA). Oversættelsesprocessen involverer at skabe en kæde af aminosyrer, der svarer til RNA-skabelonen. Når denne kæde er dannet, er proteinet syntetiseret, men det skal ofte gennemgå yderligere ændringer, før det bliver fuldt funktionsdygtigt. Disse ændringer er kendt som post-translationel modificeringsprocesser og inkluderer tredimensionel formning, dannelse af disulfidbroer, phosphorylering eller tilføjelse af andre molekyler.
En af de mest enkle post-translationelle modifikationshandlinger, som et protein kan gennemgå, er at indføre en stabil, tredimensionel form, kendt som den oprindelige struktur. Denne proces forekommer ofte direkte efter oversættelse, og den drives af hydrofobe interaktioner. Da det intracellulære miljø er vandige, hydrofobe grupper, der frastøder vandklynger sammen i midten af proteinet væk fra vandet, hvilket skaber en energisk stabil form. Yderligere proteiner, kendt som chaperoniner, kan også hjælpe nydannede proteiner med at foldes ind i deres korrekte form.
Disulfidbroer og proteolytiske spaltningsreaktioner er andre post-translationelle strukturelle ændringer, der kan forekomme i proteiner. Hvis et protein indeholder to cysteinaminosyrerester, kan det danne en kovalent binding mellem de to, hvis de er korrekt på linje, og derved ændre proteinets konformation. På lignende måde forekommer nogle strukturelle ændringer som et resultat af proteolytisk spaltning, hvor et enzym afskærer et stykke af proteinet, efter at det er blevet oversat. Et eksempel på denne proces er proteininsulinet, som forbliver i en inaktiv forløberform indtil der gennemgår proteolytisk spaltning for at danne det aktive molekyle.
Tilsætningen af funktionelle grupper, såsom phosphatgrupper, sulfatgrupper, acylgrupper eller methylgrupper, er også en almindelig post-translationel modifikation. Disse grupper kan enten aktivere et protein, hæmme det eller signalere det til at bevæge sig et andet sted i cellen. For eksempel skifter mange enzymer mellem aktive og inaktive tilstande afhængigt af, om de er blevet phosphoryleret eller ej.
Ubiquitination er en anden form for post-translationel modifikation, som celler bruger til at mærke proteiner. Processen involverer tilsætning af ubiquitin, et lille signalprotein, til et aktivt protein for at målrette det mod nedbrydning. Selvom ubiquitin også undertiden kan fungere som et signalmolekyle, bruges det generelt til at modificere aktive proteiner, som cellen prøver at nedbryde. På denne måde er en celle i stand til at kontrollere niveauerne af forskellige enzymer og andre proteiner i henhold til ændringer i miljøet.