Proteossoma resuno

Proteossoma: controle da degradação de proteínas celulares e o papel na gênese de doenças

Andréia S. Berssanetti, Dayana C. Xavier, Ethienny Baldez.

As proteínas ingeridas na alimentação são digeridas a aminoácidos, que podem ser absorvidos pelo intestino e transferidos para o sangue. Uma outra fonte de aminoácidos é a degradação de proteínas celulares defeituosas e desnecessárias (Stryer, L.- 2004). As proteínas celulares são degradadas com velocidades diferentes. Embora algumas proteínas sejam bem estáveis, muitas têm vida curta, particularmente aquelas que são importantes na regulação metabólica. Além disso, as células têm mecanismos para detectar e remover as proteínas defeituosas (Stryer, L.- 2004). Dentro de uma célula milhares de processos ao mesmo tempo em regimes altamente específicos e coordenados pelo aparelho celular. No citosol, proteínas normais que já exerceram a sua função ou foram metabolizadas erroneamente e que podem danificar o bom funcionamento celular precisam ser degradadas. E uma das vias para esse processo é a ação dos proteossomos, que têm a função de degradar essas proteínas danificadas. Os proteossomos agem junto com a ubiquitina, molécula que encontra proteínas-alvo a serem destruídas e endereça para o centro do proteossomo (Stryer, L- 2004).

A renovação de proteínas é rigidamente regulada por uma pequena proteína, a ubiquitina, presente em todas as células. A glicina carboxiterminal da ubiquitina é unida por covalência às aminas de várias lisinas na proteína a ser degradada. Três enzimas catalisam essa ligação entre a ubiquitina e a proteína que será degradada. O fator determinante para ocorrer a ubiquitinação em uma determinada proteína é o aminoácido terminal. A ubiquitina é a marca da morte, mas o executor é um grande complexo de protease, chamado de proteossomo, ou proteossomo 26 S, que digere as proteínas ubiquitinadas. Possui dois componentes: 20S, que contém atividade catalítica, e uma subunidade reguladora de 19S (Stryer, L- 2004).    

Alguns processos fisiológicos são controlados pelo ou menos em parte pela degradação de proteínas. Como por exemplo no controle de progressão do ciclo celular, na resposta imunológica, na supressão de tumores, na transcrição gênica entre outros (Stryer, L.-2004). Considerando, o controle da resposta inflamatória, existe um fator importante de transcrição dito NF-kB, que inicia a expressão de uma gama de genes que participam  desta resposta. Este fator só é ativado pela degradação de uma proteína inibidora, I-Kb. O NF-kB é mantido no citoplasma m seu estado inativo pela associação a I-Kb. Em respostas a sinais inflamatórios, I-Kb é fosforilado, criando um centro de ligante para E3. A ligação a E3 leva a ubiquitinação e degradação de I-Kb e por isso rompe a associação do inibidor com NF- kB. O NF- kB liberado migra para o núcleo, estimulando a transcrição dos genes alvos (Stryer, L.-2004).

As ciclinas são envolvidas na progressão do ciclo celular. A destruição destas pela via da ubiquitina permite que a célula da mitose para a fase G1 (Devlin, T. M. -1998). Proteínas mutadas ou danificadas são rapidamente degradadas através da via da ubiquitina, e se isso não acontece, constitui um fator importante na gênese de algumas doenças (Devlin, T. M. -1998).

No caso do vírus do papiloma humano, este codifica uma proteína que ativa uma enzima E3 específica. A enzima faz a ubiquitinação do supressor de tumor p53 e outras proteínas que controlam o reparo do DNA são então destruídas pelo proteossoma.  Portanto, a marcação para a destruição de proteínas reguladoras importantes, feita de modo inadequado, pode disparar eventos subseqüentes que levam à formação de tumores (Stryer, L.-2004).