fehérjebontacs 26S proteasome sokfehérjés, henger alakú, a fehérjék zömének lebontását végző törzsökös képződmény; proteázok rendszere. A 20S magrészből (core particle, CP) és két 19S szabályozó részből (regulatory particle, RP) tevődik össze. A szabályozó részek a magrész két végén vannak, így alakul ki a fehérjebontacs hengeres formája két sapkaszerű végződéssel. (Az ábrán a magrész kékkel, a szabályozó részek bordóval jelölve láthatók. Forrás: Wikipedia) Az egységek összerendezése meglehetősen bonyolult folyamat, dajkafehérjék támogatásával megy végbe. Négy egymásra rétegződött gyűrűs szerkezet (két külső β- és két belső α-gyűrű) képezi a hordószerű magrészt, amelynek 14 különböző, de összesen 28 alegysége (kétszer hét α és kétszer hét β) van. A proteázok, amelyek a β-gyűrűben vannak, tevékeny részükkel a magrész belseje felé néznek, ekként csak a magrész belsejébe jutott fehérjéket bonthatják.

A szabályozó részek biztosítják, hogy a központi rész proteázokat tartalmazó üregébe csakis a lebontandó fehérjék jussanak be. A 48-as vagy a 11-es helyzetű lizinen ubikvitinlánccal kapcsolt – sokubivitines – fehérjéket azonosítják, és szálítják a magrészbe. Azokat a fehérjéket, amelyeknek a lizinjén csak egy ubikvitin van, nem ismeri fel, akkor sem, ha a fehérjén belül sok lizinen van egy-egy ubikvitin [többubikvitines fehérjék]). Ismert egy-két fajta olyan fehérje (pl. ornitin-dekarboxiláz), amelyet a 26S fehérjebontacs ubikvitinjelölés nélkül bont le – ezek szerkezete a tevékenységük végeztével úgy módosul, hogy a fehérjebontacs felismeri. A szabályozó részek nemcsak felismerik és kötik a fehérjét, hanem le is választják az ubikvitineket róluk, amelyek újra felhasználódnak. A leválasztást három dezubivitináz (deubiquitinases, DUBs) végzi. az izopeptidkötések szétbontásával. A fehérjéket a magrész bontja le kis peptidekre. Emlősökben három β alegység (β1, β2 és β5) vesz részt a fehérjék vízbontásában.

A fehérjebontacsok a sejtosztódás és a sejtvégzet szempontjából is alapvetőek; gátlásuk a sejtkör megrekedéséhez, a sejt elpusztulásához vezet, ezért rákok és fertőző betegségek (pl. HIV) kezelésének célpontjai is.

A sejtben nemcsak 26S fehérjebontacs van: keletkeznek más formák is, mint a PA200-kötött, az immun-fehérjebontacs vagy a thymo-fehérjebontacs.

▪ A PA200 egyetlen nagy polipeptid, a C-végén sajátos mintázattal (HBYX motif), amely szükséges a fehérjebontacs magrészéhez történő kapcsolódásához. A PA200 többek között képes acetilált hisztonfehérjéket a fehérjebontacshoz irányítani, így szerepe van a kromatin átszervezésében, és részt vesz a DNS-hibák kijavításában is.

▪ Az immun-fehérjebontacsban az egyik 19S szabályozó rész helyett egy 11S szabályozó egység található. Gyulladáskeltők (IFNγ, TNFα) hatására fokozódik a szokásostól eltérő β1, β2 és β5 alegységek képződése, és az immun-fehérjebontacs összeszerelődése, amely a plazmahálózattal kapcsolódik. Feladatuk az MHCI-molekulák által bemutatott antigén peptidek képzése: ezek a β1, β2 és β5 alegységek a sejtfehérjéket más helyen hasítják, mint a 26S fehérjebontacsban, így lesznek a keletkező peptidek antigén tulajdonságúak. Az MHCI-molekulákkal a plazmahálózatban társulnak. Az MHCI-ek által bemutatott antigén peptidek zöme ezekben a fehérjebontacsokban képződik.

▪ A thymo-fehérjebontacs egyetlen β-egységben (β5) különbözik az immun-fehérjebontacstól. Ezt a β-egységet a csecsemőmirigy kérgi sejtjei képezik. Szerepe van a CD8⁺ T-sejtek pozitív kiválogatódásában.