Жизненный цикл белков

Я пытаюсь представить себе жизненный цикл белка (рассматриваемого как конкретная молекула).

Вот как я могу себе это представить:

  1. После того, как клетка рождается, белковая молекула впервые синтезируется путем экспрессии генов de novo . Это происходит в определенный момент времени и в пространстве, обычно на рибосоме, которая может располагаться в любом месте внутри клетки.

  2. От места своего образования (комбинация или рекомбинация, см. ниже) белок перемещается к своему конечному пункту назначения, например, как ионный канал в клеточной мембране. (Но, возможно, он уже был синтезирован очень близко к месту использования.) Или он просто плавает в цитозоле . (Возможно, он собирает вокруг себя какие-то другие биомолекулы.)

  3. Вне зависимости от того, прибыл он или нет: белок живет и работает какое-то время.

  4. В конце концов, он повреждается (= теряет небольшие функциональные единицы), но восстанавливается на месте . Продолжайте с 3.

  5. В конце концов, он помечается убиквитином и разрушается контролируемым образом. Продолжайте с 7.

  6. В конце концов, он самопроизвольно распадается (= распадается на более крупные фрагменты).

  7. Его фрагменты высвобождаются (в случае, если он был связан) и снова начинают плавать в цитозоле.

  8. В конце концов его (или других белков) фрагменты рекомбинируются (в определенные моменты времени и пространства, возможно, на «рефабриках», сравнимых с рибосомными «фабриками»). Продолжайте с 2.

Верна ли эта приблизительная картина жизненного цикла белка?

Если да: что известно о временных диапазонах, в которых происходят эти процессы? Особенно: как долго длится эффективная жизнь и время работы типичных белков? Существуют ли белки, которые живут и работают всего несколько минут или часов, а есть другие, которые живут месяцами или годами? (Конкретные примеры приветствуются!)

Один недостающий аспект (для эукариот) заключается в том, что шаг 5 активно продвигается путем пометки убиквитином ( en.wikipedia.org/wiki/Ubiquitin ). Вам может быть интересен этот пост biology.stackexchange.com/questions/46274/…
Буквально сегодня - после сильной осенней бури - я видел в соседнем парке деревья, помеченные (какими-то красно-белыми полосами) к вырубке. Так работает убиквитин?
@HansStricker в значительной степени. Белки, помеченные убиквитином (т.е. убиквитинированные), распознаются и расщепляются протеасомами. Википедия наверняка даст полезную информацию об этом :)
@gilleain: я добавил убиквитинизацию в вопрос. Спасибо за подсказку.

Ответы (1)

Период полураспада белков варьируется от менее 30 минут (например, оксидоредуктазы) до более 200 часов (например, некоторые белки, связывающие нуклеиновые кислоты) и по крайней мере до 2000 часов [Rahman & Sadygov, 2017, PLoS One 12( 7): e0180428].

Больше сайтов убиквитинирования, короче период полураспада; больше/больше внутренне неупорядоченных областей, более короткий период полураспада; более тесная связь с клеточным циклом, более короткий период полувыведения.

Примечание. Не все эукариотические белки расщепляются убиквитин-протеасомным протеолитическим путем.


http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0180428

Спасибо, Мартин! Возможно, вы знаете типичное время жизни ионных каналов (мембранных белков)? Или они различаются так же сильно, как и белки в целом?
Два примера (многие другие, я думаю, можно найти при поиске литературы по ионным каналам): субъединица BKα ионного канала BK > 10 часов; ионный канал Kv1.3 ~ 4 часа; Ионный канал Kv1.3, взаимодействующий с TrkB ~ 6,5 часа.
Это означает: ионные каналы находятся в постоянном динамическом равновесии (на относительно небольшом интервале времени в несколько часов)? Разве это не захватывающе (учитывая факт длительного потенцирования)? (Это означает, что длительное потенцирование является скорее эпигенетическим эффектом, чем результатом перманентных изменений белков долгоживущих ионных каналов, не так ли?