Jabarkan Proteolisis dari Proteasom

Proteasom berfungsi sebagai endoprotease. Mekanisme proteolisis oleh subunit β dari partikel inti 20S adalah melalui serangan nukleofilik yang bergantung pada treonin. Mekanisme ini mungkin bergantung pada molekul air untuk deprotonasi hidroksil treonin reaktif. Degradasi terjadi di dalam ruang tengah yang dibentuk oleh asosiasi dua cincin dan biasanya tidak melepaskan produk yang terdegradasi sebagian, sebaliknya mereduksi substrat menjadi polipeptida pendek yang biasanya memiliki panjang 7-9 residu, meskipun dapat berkisar dari 4 hingga 25 residu, tergantung pada organisme dan substrat. Mekanisme biokimia yang menentukan panjang produk tidak sepenuhnya diketahui. Meskipun ketiga subunit katalitik memiliki mekanisme yang sama, subunit-subunit memiliki spesifisitas substrat yang sedikit berbeda, yakni substrat serupa kimotripsin, serupa tripsin, dan peptidyl-glutamyl peptide-hydrolyzing (PHGH). Variasi dalam spesifisitas ini merupakan hasil dari kontak interatomik dengan residu lokal di dekat situs aktif setiap subunit. Setiap subunit katalitik juga memiliki residu lisin yang diperlukan untuk proteolisis.

Meskipun proteasom biasanya menghasilkan fragmen peptida yang sangat pendek, dalam beberapa kasus produk ini merupakan molekul yang aktif secara biologis dan fungsional. Faktor transkripsi tertentu yang mengatur ekspresi gen spesifik, termasuk satu komponen kompleks mamalia NF-κB, disintesis sebagai prekursor tidak aktif yang ubiquitinasi dan degradasi proteasomal selanjutnya mengubahnya menjadi bentuk aktif. Aktivitas tersebut membutuhkan proteasom untuk membelah protein substrat secara internal, daripada secara proses menurunkannya dari satu terminal. Telah disarankan bahwa loop panjang pada permukaan protein ini berfungsi sebagai substrat proteasomal dan memasuki rongga pusat, sementara sebagian besar protein tetap berada di luar. Efek serupa telah diamati pada protein ragi; mekanisme degradasi selektif ini dikenal sebagai regulated ubiquitin/proteasome dependent processing (RUP).