Hva er proteinhomeostase?

Protein homeostase refererer til evnen til celler i kroppen til å produsere, brette og deaktivere proteinmolekyler på riktig måte, slik at kroppen kan reagere på ytre utfordringer og endringer i indre forhold. Proteiner er konstruert av kjeder av aminosyrer, og er avhengige av riktig foldesekvens for å danne tredimensjonale strukturer som er i stand til å utføre sine tiltenkte funksjoner. Forstyrrelser i denne homeostasen kan føre til proteiner som er unormalt brettet, noe som kan endre måten de opererer på, og i noen tilfeller til og med indusere sykdomstilstander.

Gener har stor innflytelse over opprettholdelse av proteinhomeostase. Å uttrykke gener, eller la dem samhandle med andre komponenter i cellen for å danne proteiner, er en måte som dette oppnås. En annen er gjennom å skape spesielle proteiner, kalt sammenleggbare enzymer, hvis former og handlinger er med på å lede dannelsen av nyutformede proteiner i sine riktige tredimensjonale strukturer. Når proteiner ikke er LONger som trengs for spesielle situasjoner, kan veier føre til uttrykk for gener som skaper andre enzymer som lar dem trygt disponeres. Komponentaminosyrene som utgjør proteiner kan deretter brukes på nytt etter at denne nedbrytningen finner sted.

celler må kunne svare på en rekke nye forhold, og proteinhomeostase spiller en viktig rolle i denne prosessen. Signaler fra miljøet kan indusere opprettelsen av proteiner som gjør det mulig for celler å håndtere disse nye situasjonene. Disse signalene kan utstedes fra innsiden av en enkelt celle, et enkelt organ eller til og med andre organer, avhengig av omfanget av endringene organismen reagerer på.

Tilbakemeldingsmekanismer er også med på å opprettholde proteinhomeostase, og denne tilbakemeldingen kan også involvere flere organer. Enzymer og cellulære strukturer samhandler med nyutformede proteiner for å sikre at de er brettet inn i THIr riktige konformasjoner. Informasjon om denne sammenleggingen kan sendes til kjernen i cellen, eller til og med til hjernen, som deretter kan sende tilbake returmeldinger om ytterligere handlinger å ta. Uregelmessige proteiner kan for eksempel føre til tilbakemeldingssignaler som bestiller deres ødeleggelse.

Sykdomstilstander kan oppstå fra forstyrrende proteinhomeostase. Alzheimers sykdom kan for eksempel innebære problemer med tilbakemeldingsmekanismer som kan føre til overproduksjon av visse proteiner som er feil brettet. Andre tilstander, som cystisk fibrose, kan ha underliggende faktorer som fører til en manglende evne til å skape visse proteiner som er nødvendige for sunn funksjon. Ulike aspekter ved aldringsprosessen kan innebære den progressive forstyrrelsen av tilbakemeldingsnettverkene som normalt er med på å opprettholde homeostase, også.