Degradación intracelular de proteínas: Volumen 27

Título original:

Intracellular Protein Degradation: Volume 27

Contenido del libro:

Este volumen reúne un conjunto de revisiones que ofrecen un resumen de nuestro conocimiento actual de la maquinaria proteolítica y de las vías de degradación de proteínas de células procariotas y eucariotas. La degradación intracelular de proteínas es mucho más que un simple mecanismo de eliminación de proteínas mal plegadas o dañadas. Dado que muchas proteínas de vida corta tienen importantes funciones reguladoras, la proteólisis contribuye significativamente a muchos procesos celulares, como la regulación del ciclo celular y el control transcipcional. Además, la escisión proteolítica limitada puede proporcionar un mecanismo rápido y eficaz de activación o inactivación enzimática en células eucariotas. En el primer capítulo, Maurizi ofrece una introducción a la degradación intracelular de proteínas, describe la estructura y funciones de las proteasas bacterianas dependientes de ATP y explora la relación entre las funciones de las chaperonas y la degradación de proteínas. Muchos de los principios se aplican también a las células eucariotas, aunque las proteasas implicadas no suelen ser las mismas. Curiosamente, se han encontrado homólogos de una de las proteasas bacterianas, la proteasa iónica, en mitocondrias de levaduras y mamíferos, y se han descubierto homólogos de los proteasomas, que se encuentran en todas las células eucariotas (véase más adelante), en algunas eubacterias.

Los estudios sobre la proteólisis en la levadura han contribuido en gran medida a la elucidación de las vías proteolíticas lisosomales (vacuolares) y no lisosomales en las células eucariotas. Thumm y Wolf (capítulo 2) describen estudios que han dilucidado las funciones de los proteasomas en la proteólisis no lisosomal y las contribuciones de las proteasas lisosomales a la degradación intracelular de proteínas. Las proteínas pueden ser seleccionadas para su degradación por diversos mecanismos diferentes. El sistema de la ubiquitina es un mecanismo complejo y altamente regulado por el que las proteínas eucariotas son seleccionadas para su degradación por los proteosomas. En el capítulo 3, Wilkinson repasa los componentes y funciones del sistema de ubiquitina y examina algunos de los sustratos conocidos de esta vía, entre ellos reguladores del ciclo celular y transcripcionales. La estructura y funciones de los proteosomas y sus componentes reguladores se describen en los dos capítulos siguientes, a cargo de Tanaka y Tanahashi y de Dubiel y Rechsteiner. Los proteasomas fueron el primer ejemplo conocido de proteasas de treonina. Se trata de complejos multisubunidad que, además de ser responsables del recambio de la mayoría de las proteínas nucleares y citoplasmáticas de vida corta, también intervienen en el procesamiento de antígenos para su presentación por la vía del CMH de clase I. Estudios recientes revisados por McCracken y sus colegas (capítulo 6) llevan a la interesante conclusión de que algunas proteínas asociadas al RE son degradadas por proteasomas citosólicos.

Los lisosomas son responsables de la degradación de las proteínas de larga vida y de la mayor degradación proteica observada en condiciones de inanición. En el capítulo 7, Knecht y sus colegas repasan las proteasas lisosomales y describen estudios sobre las funciones de los lisosomas y los mecanismos de captación de proteínas en los lisosomas. Attai y Taillinder revisan en el capítulo siguiente los métodos para medir la contribución relativa de los diferentes sistemas proteolíticos (por ejemplo, la vía ubiquitina-proteasoma, las proteasas dependientes del calcio, los lisosomas) a la degradación de las proteínas musculares, así como las conclusiones de dichos estudios. Por último, las proteasas desempeñan un papel importante en la señalización de la apoptosis catalizando la escisión limitada de enzimas. Mason y Beyette revisan el papel de los principales actores, las caspasas, que se activan y catalizan la proteólisis limitada, y también consideran la participación de otras enzimas protoelíticas en esta vía que conduce a la muerte celular.