N-végi szabály N-end rule (→fehérjebontás)

fehérjebontás a polipeptidek elektronkötéseinek felszakítása. A sejtek fehérjebontó rendszerei végzik. A bontás lehet részleges vagy teljes.

▪ Részleges a bomlás, ha egy-egy gomoly egyben marad, és megőrzi tevékenységét is. Ilyenkor a fehérjebontó enzimek (proteázok) többnyire a bolyhok közötti kapcsolatokat hasítják. Pl. az IgM hasításakor keletkező Fab, amely megőrzi az antigént felismerő képességét.

• Teljes bontáskor a fehérje összetevőire, aminosavakra esik szét.

A fehérjék leépítése ugyanolyan fontos a fehérjék egyensúlyi állapotának fenntartásában, mint a fehérjék képzése. A szükségtelenné vált, a hibás, a káros fehérjék lebontása nélkül a sejt előbb-utóbb elpusztul.

A fehérjék élettartama nagyon változó; a felezési idejük (half-life) széles határok között (egy pillanattól néhány napig) változik. Az N-végi szabály értelmében a fehérjék felezési ideje az N-végükben kódolt, de külső tényezők (pl. éhezéskor sok fehérje bomlik) és belső hatások is befolyásolják. Például meghatározza a feladatuk: bizonyos folyamatok ellátására képződnek, a közreműködésük lezajlásával rendszerint leépülnek. Ilyenek a jelvitelben, az átírásban, a DNS kijavításában stb. résztvevők. (→N-végi szabály)

A sejtfehérjék lebontása nagyon pontosan szabályozott; mindig a sejt igényei szerint alakul. A hibás, kóros fehérjék azonnal lebontódnak, az immunfelügyeletben résztvevők, a hormonok mindig szükség szerint képződnek és bomlanak. A sejtplazma fehérjéi pillanatonként változnak a végbemenő folyamatok (jelvitel, sejtválasz stb.) igényei szerint. Ennek megfelelően képződnek és pusztulnak is; ha rögvest nem bomlanának le, felhalmozódásukkal elpusztulna a sejt.

A fehérjék lebontásának másféle jelzése is van: bizonyos aminosavsor és szerkezet viselkedik lebontási jelként. Ezek szokásosan rövid szakaszok. Elsősorban a kötött, nem mozgékony, például sejtfali fehérjéknél érvényesül ez a jelzés, és inkább fehérje-átalakuláshoz, semmint lebontáshoz vezet. A fehérjéknek csupán töredéke választódik ki ennek alapján. Előfordul fordított, a fehérje rögzülését biztosító jelzés is, például a dezubikvitináció mozgósítása.

N-végi szabály N-end rule A szabály értelmében a fehérjék zöme, mindenekelőtt a sejtbeli fehérjék, a keletkezésük pillanatától hordoz az N-végen olyan jelet, amely meghatározza az élettartamát. Ezeket angolul degronoknak nevezik, magyarul bomlásjelek*.

Az N-végi szabálynak két formáját különböztetik meg: az Ac- és Arg-N-végi szabályt (Ac/N-end és Arg/N-end rule). Az elsőnél a befejező aminosav vége acetileződik (N(α)-terminally acetylated, Nt-acetylated residues) – a fehérjék ~80%-a tartozik ide. A másodiknál nincs acetileződés, a befejező aminosavhoz arginin kapcsolódik (arginileződés, N-terminal arginylation). Az N-végi jelzést létrehozó enzimek: metionin-amidopeptidáz, kaszpázok, Nt-acetilázok/amidázok, calpains arginil- és a leucil-transzferázok.

A fehérjék N-végi szabályozása a fehérjeháztartás alapvető része, a fehérjék tevékenységének csaknem minden folyamatában meghatározó.