Hva er modifisering etter oversettelse?
Post-translationell modifikasjon (PTM) er en prosess i proteinbiosyntese som skjer etter at et protein er blitt oversatt fra ribonukleinsyre (RNA). Oversettelsesprosessen innebærer å lage en kjede av aminosyrer som tilsvarer RNA-malen. Når denne kjeden er blitt dannet, er proteinet blitt syntetisert, men det må ofte gjennomgå ytterligere endringer før det blir fullt funksjonelt. Disse endringene er kjent som post-translasjons modifikasjonsprosesser, og inkluderer tredimensjonal utforming, dannelse av disulfidbroer, fosforylering eller tilsetning av andre molekyler.
En av de mest enkle post-translasjonelle modifikasjonshandlingene et protein kan gjennomgå, er å ta i bruk en stabil, tredimensjonal form kjent som den naturlige strukturen. Denne prosessen skjer ofte rett etter oversettelse, og den drives av hydrofobe interaksjoner. Siden det intracellulære miljøet er vandige, hydrofobe grupper som avviser vannklynger sammen i midten av proteinet vekk fra vannet, og skaper en energisk stabil form. Ytterligere proteiner, kjent som chaperonins, kan også hjelpe nydannede proteiner til å brette seg inn i sin rette form.
Disulfidbroer og proteolytiske spaltningsreaksjoner er andre strukturelle forandringer etter translasjon som kan forekomme i proteiner. Hvis et protein inneholder to cysteinaminosyrerester, kan det danne en kovalent binding mellom de to hvis de er riktig på linje, og dermed endre proteinets konformasjon. Tilsvarende skjer noen strukturelle forandringer som et resultat av proteolytisk spaltning, der et enzym kutter et stykke av proteinet etter at det er oversatt. Et eksempel på denne prosessen er proteininsulin, som forblir i en inaktiv forløperform til den gjennomgår proteolytisk spaltning for å danne det aktive molekylet.
Tilsetningen av funksjonelle grupper, så som fosfatgrupper, sulfatgrupper, acylgrupper eller metylgrupper, er også en vanlig post-translasjonell modifikasjon. Disse gruppene kan enten aktivere et protein, hemme det eller signalisere det å bevege seg et annet sted i cellen. For eksempel bytter mange enzymer mellom aktive og inaktive tilstander avhengig av om de har blitt fosforyleret eller ikke.
Ubiquitination er en annen form for post-translasjonell modifisering som celler bruker for å merke proteiner. Prosessen innebærer tilsetning av ubiquitin, et lite signalprotein, til et aktivt protein for å målrette det for nedbrytning. Selv om ubiquitin også noen ganger kan fungere som et signalmolekyl, brukes det vanligvis til å modifisere aktive proteiner som cellen prøver å nedbryte. På denne måten er en celle i stand til å kontrollere nivåene av forskjellige enzymer og andre proteiner i henhold til endringer i miljøet.