Degradación de proteínas

 

          En 1940 Henry Borsook y Rudolf Schoenheimer demostraron que los componentes de los sistemas vivientes se recambian constantemente. La vida media de las proteínas va desde muy pocos minutos hasta semanas o en algunos casos meses. De cualquier forma, las proteínas son continuamente sintetizadas y degradadas a los aminoácidos que las componen. El papel de este proceso en el metabolismo se puede ver desde dos puntos principales:

 

1.- para eliminar proteínas anormales cuya acumulación puede ser peligrosa para la vida celular

 

2.- para permitir la regularización del metabolismo celular eliminando proteínas reguladoras.

 

Desde este punto de vista el papel fisiológico de una proteína depende de la velocidad con que se sintetiza así como de la velocidad con la que se degrada, por lo tanto, el control de la velocidad de degradación de una proteína es un factor muy importante en la economía celular.

 

 

Degradación específica

 

 

Las células degradan específicamente proteínas anormales. Por ejemplo, la hemoglobina que ha sido sintetizada con el análogo de la valina a-amino-b-clorobutirato, tiene una vida media de aproximadamente 10 minutos en células  reticulocitos, por el contrario, la proteína normal tiene una vida media de 120 días en eritrocitos, lo que probablemente la hace la proteína citoplásmica con mayor tiempo de vida media.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Figura: estructura de la molécula de a-amino-b-clorobutirato

 

Las cinéticas de degradación de una proteína dada muestran que el polipéptido es degradado al azar y no por su edad. La vida media de diferentes enzimas  en un mismo tejido varia substancialmente:


Vida media de algunas enzimas de hígado de rata

 

Enzima                                                 vida media (h)

 

Enzimas de vida media corta

 

Ornitina descarboxilasa                                   0.2    

ARN polimerasa I                                           1.3

Tirosina aminotransferasa                               2.0

Serina dehidratasa                                         4.0

PEP carboxilasa                                             5.0

 

                                                 Enzimas de vida media larga

 

Aldolasa                                                        118

GAPDH                                                         130

Citocromo b                                                   130

LDH                                                               130

Citocromo c                                                   150

 

Tabla: la vida media de algunas proteínas en las células

 

 

De manera general se puede decir que las enzimas que son degradadas más rápidamente son puntos importantes de control metabólico, por el contrario, la enzimas relativamente estables tienen actividad catalítica casi constante durante todas las condiciones metabólicas. Las susceptibilidades de las enzimas a la degradación están relacionadas con las propiedades catalíticas y alostéricas, de tal forma que las células pueden responder de manera eficiente a los cambios ambientales y las necesidades metabólicas.

 

La velocidad de degradación de proteínas en una célula también varía con su estado nutricional y hormonal. En estado de ayuno prolongado, las células aumentan la velocidad de degradación de sus proteínas  para obtener los esqueletos carbonados para mantener los procesos metabólicos indispensables.

 

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Dr. Edgar Vázquez-Contreras

Instituto de Química, UNAM

 

 

 

 

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Última actualización: 27 de Septiembre de 2003

 

 

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