An Overview of Proteolysis

Por Sarah Moore, M.Sc.Reviewed by Michael Greenwood, M.Sc.

Proteólise descreve a decomposição das proteínas em unidades menores, tais como polipéptidos ou aminoácidos.

Image Credit: Juan Gaertner/.com

É um processo vital em humanos e animais que serve, normalmente, para ativar uma proteína celular ou desligá-la, prejudicando sua funcionalidade.

Este processo ajuda o corpo a manter várias funções essenciais relacionadas com qualquer coisa desde a estrutura celular, regulação de vários processos corporais, o transporte de substâncias através das membranas ao redor do corpo, até permitir que as células tenham acesso a fontes de energia e ativar o sistema imunológico.

Além de suportar inúmeras funções vitais do corpo e regular a decomposição proteólica, descobriu-se que a proteólise tem um papel fundamental em algumas doenças. Ela também se mostrou útil na química do processamento de alimentos, assim como na remoção de manchas.

Below, o processo de proteólise é descrito em detalhes. Em seguida, as funções da proteólise são exploradas, e finalmente, mergulhamos em como a atividade proteolítica anormal pode levar à doença e à doença.

Como funciona a proteólise

Proteólise é um sistema regulado que inicia mudanças irreversíveis na estrutura de uma proteína, cuja função depende da proteína e do contexto. O processo depende da clivagem da proteína em polipéptidos ou aminoácidos.

Sem o processo ativo da proteólise, a hidrólise das ligações do peptídeo pode levar centenas de anos. No entanto, o organismo desenvolveu um sistema eficiente de desconstrução de proteínas utilizando principalmente enzimas celulares chamadas proteases como catalisadores.

Existem vários estágios distintos envolvidos na proteólise que acontecem em sucessão. O estágio um vê os grupos específicos de proteases de calpaínas e catepsinas quebrando as proteínas miofibrilares em fragmentos menores de proteínas e polipéptidos.

No estágio seguinte, estes polipéptidos e fragmentos de proteínas são hidrolisados por di- e tri-peptidylpeptidases, gerando peptídeos ainda menores. A última etapa é onde aminoácidos livres são criados como produtos da ação de aminopeptidases, dipeptidases e carboxipeptidases nos peptídeos pequenos.

Funções da proteólise

As mudanças pelas quais as proteínas passam durante a proteólise são irreversíveis e impactam na funcionalidade da proteína, alterando sua estrutura.

Estas alterações impactam a sinalização intracelular e extracelular, tendo o efeito de iniciar certos processos corporais dependendo da proteína que foi decomposta. A proteólise está implicada na digestão, regulação do ciclo celular, apoptose (morte celular regulada), e mais.

Outros estudos recentes implicaram o papel da proteólise em processos mais complexos, como a aprendizagem e a memória através da governação da plasticidade sináptica.

A principal função da proteólise é decompor as moléculas proteicas dos alimentos que ingerimos em aminoácidos mais pequenos que podem ser utilizados pelo organismo. O processo também é necessário para a produção de proteínas activas a partir de cadeias sintetizadas de polipeptídeos.

O papel da proteólise recai em uma de três categorias, a primeira é regular um processo fisiológico, a segunda é supervisionar um processo celular, e finalmente, o último papel da proteólise é decompor proteínas acumuladas ou anormais dentro de uma célula.

Estudar a proteólise é útil para aumentar nossa compreensão de como esses processos funcionam, e como as disfunções em qualquer estágio podem impactar o hospedeiro. A proteólise também se tornou importante para os químicos da indústria alimentar, bem como para os químicos que desenvolvem produtos de remoção de manchas.

Isto porque a decomposição das proteínas é a chave para ambas as indústrias, e compreender o processo de decomposição de proteínas específicas pode levar ao desenvolvimento de novos produtos que satisfaçam critérios específicos desejados.

Finalmente, a proteólise estabeleceu-se como uma ferramenta útil para analisar e estudar proteínas em laboratório, ajudando a aumentar nosso conhecimento da função biológica de proteínas específicas, abrindo as portas para novas aplicações em várias indústrias.

Dose e proteólise

A desregulamentação da proteólise é influente no início de algumas doenças. É também uma técnica usada por alguns venenos.

Doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson, estão relacionadas com a agregação de proteínas, onde proteínas desdobradas se acumulam e se aglomeram intra ou extracelularmente. Sem surpresas, este processo está ligado ao funcionamento anormal da proteólise.

As doenças inflamatórias crónicas estão também relacionadas com proteólise anormal. Acredita-se que doenças como a artrite reumatóide estejam relacionadas com a liberação anormal de enzimas no espaço extracelular, tendo o impacto de quebrar o tecido que envolve o lisossomo.

Pesquisa tem mostrado que várias outras doenças também estão associadas com atividade proteolítica anormal, como a pancreatite, que está relacionada com a liberação prematura de proteases no pâncreas, e diabetes mellitus, que se suspeita estar em parte relacionada com degradação anormalmente alta de certas proteínas.

Sumário

Proteólise é a decomposição das proteínas em polipéptidos menores ou aminoácidos. Pesquisas demonstraram que este processo é a chave para muitas funções vitais do corpo humano, o que tornou o estudo deste processo incrivelmente significativo.

Outra forma, a proteólise tem sido implicada em várias doenças, tornando a crescente base de conhecimento em torno do funcionamento da proteólise essencial para futuros desenvolvimentos no diagnóstico e tratamento.

Outra Leitura

• Conteúdo de Análise de Proteínas
• Previsão da Função Proteína a partir de Sequências de DNA
• Previsão da Função Proteína Baseada na Estrutura
• Previsão da Função Ribossoma: Aplicações em Pesquisa

>

• Predição da Função Proteínica baseada em Cálculo

Escrito por

Sarah Moore

Após estudar Psicologia e depois Neurociência, Sarah rapidamente encontrou seu prazer em pesquisar e escrever trabalhos de pesquisa; voltando-se para uma paixão de conectar idéias com as pessoas através da escrita.

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