פרוטאזום
פרוטֵאָזוֹמים (לעיתים נקראים בעברית גם בשם "פרוטאוזומים") הם קומפלקסים חלבוניים הנמצאים בכל האיקריוטיים והארכיאות ובחלק מהחיידקים. באיקריוטיים מצויים הפרוטאזומים בגרעין ובציטופלזמה. תפקידו העיקרי של הפרוטאזום הוא לפרק חלבונים שאינם דרושים או פגומים בתהליך של פרוטאוליזה, תגובה כימית שבה מתפרקים קשרים פפטידים. אנזימים המבצעים תהליך זה נקראים "פרוטאזות". הפרוטאזום הוא מרכיב חשוב במנגנון המבקר את ריכוז החלבונים בתא ובפירוק חלבונים בעלי קיפול פגום. תהליך הפירוק מניב פפטידים באורכים של 7–8 חומצות אמינו, העשויים להתפרק בהמשך לחומצות אמינו שישמשו לסינתזה של חלבונים חדשים. חלבונים מסומנים לפירוק על ידי חלבון קטן הנקרא "אוביקוויטין", ותגובת הסימון מסתייעת באנזימי אוביקוויטין ליגאז. סימון חלבון על ידי מולקולת אוביקוויטין יחידה מעודד ליגאזות להוסיף מולקולות אוביקוויטין נוספות, עד ליצירתה של שרשרת פוליאוביקוויטין, אשר קשורה לפרוטאזום ומאפשרת לו לפרק את החלבון המסומן.
מבנהו של הפרוטאזום גלילי (חבית), והוא מכיל "ליבה" של ארבע טבעות סביב נקבובית מרכזית. כל טבעת מורכבת משבעה חלבונים. שתי הטבעות הפנימיות מורכבות משבע תת-יחידות β, המכילות בין 3 ל-7 אתרים פעילים של פרוטאז. אתרים פעילים אלו מצויים בחלקן הפנימי של הטבעות, וחלבון המטרה נדרש להיכנס לנקבובית המרכזית לפני פירוקו. שתי הטבעות החיצוניות, מרכיבות כל אחת 7 תת-יחידות α, שתפקידן לשמש כ"שער" דרכו נכנסים החלבונים לפרוטאזום. תת-יחידות α אלו מבוקרות על ידי היקשרות ל"מכסים", חלקיקים רגולטוריים המזהים את סימון הפוליאוביקוויטין המסמן את החלבון, והם אחראים להתחלת תהליך הפירוק.
מסלול הפירוק הפרוטאזומי חיוני למגוון תהליכים תאיים, ובהם מחזור התא, בקרת ביטוי גנים, ותגובות לעקה חמצונית. האוביקוויטין התגלה ותואר במחקר שערכו בסוף שנות השבעים אברהם הרשקו ואהרון צ'חנובר מהפקולטה לרפואה בטכניון, יחד עם אירווין רוז מהמכון לחקר הסרטן בפילדלפיה. מחקר זה, שהביא לפריצת דרך בחקר הסרטן, מחלות ניווניות במוח ומחלות אחרות, זיכה את השלושה בפרס נובל לכימיה לשנת 2004.
קישורים חיצוניים
- חדווה גונן ואהרן צ'חנובר, חלבונים ומפרקים, גלילאו 38, 2000, עמ' 61-57
- פרס נובל לכימיה 2004, באתר קרן נובל
