Vad är ändring efter översättningen?
Post-translationell modifiering (PTM) är en process i proteinbiosyntes som sker efter att ett protein har översatts från ribonukleinsyra (RNA). Processen med översättning innebär att skapa en kedja av aminosyror som motsvarar RNA-mallen. När denna kedja har bildats har proteinet syntetiserats, men det måste ofta genomgå ytterligare förändringar innan det blir fullt funktionellt. Dessa förändringar är kända som post-translationella modifieringsprocesser och inkluderar tredimensionell formning, bildning av disulfidbroar, fosforylering eller tillsats av andra molekyler.
En av de mest enkla post-translationella modifieringsåtgärderna som ett protein kan genomgå är att anta en stabil, tredimensionell form känd som den ursprungliga strukturen. Denna process sker ofta direkt efter översättning, och den drivs av hydrofoba interaktioner. Eftersom den intracellulära miljön är vattenhaltiga, hydrofoba grupper som avvisar vatten kluster samman i proteinets centrum bort från vattnet, vilket skapar en energiskt stabil form. Ytterligare proteiner, kända som chaperoniner, kan också hjälpa nybildade proteiner att vikas in i sin korrekta form.
Disulfidbroar och proteolytiska klyvningsreaktioner är andra strukturella förändringar efter translation som kan förekomma i proteiner. Om ett protein innehåller två cysteinaminosyrarester kan det bilda en kovalent bindning mellan de två om de är ordentligt inriktade och därigenom förändrar proteinets konformation. På liknande sätt inträffar vissa strukturella förändringar som ett resultat av proteolytisk klyvning, där ett enzym avskär en bit av proteinet efter det att det har översatts. Ett exempel på denna process är proteininsulinet, som förblir i en inaktiv prekursorform tills den genomgår proteolytisk klyvning för att bilda den aktiva molekylen.
Tillsatsen av funktionella grupper, såsom fosfatgrupper, sulfatgrupper, acylgrupper eller metylgrupper, är också en vanlig post-translationell modifiering. Dessa grupper kan antingen aktivera ett protein, hämma det eller signalera det att flytta någon annanstans i cellen. Till exempel växlar många enzymer mellan aktiva och inaktiva tillstånd beroende på om de har fosforylerats eller inte.
Ubiquitination är en annan form av modifiering efter translation som celler använder för att märka proteiner. Processen involverar tillsats av ubiquitin, ett litet signalprotein, till ett aktivt protein för att rikta det för nedbrytning. Även om ubiquitin också ibland kan fungera som en signalmolekyl, används det vanligtvis för att modifiera aktiva proteiner som cellen försöker att bryta ned. På detta sätt kan en cell kontrollera nivåerna av olika enzymer och andra proteiner beroende på förändringar i miljön.