1. Contrôle de la qualité des protéines :
Les cellules disposent de mécanismes de contrôle de qualité pour surveiller la santé et la fonctionnalité des protéines. Les protéines endommagées peuvent être reconnues par des chaperons moléculaires, tels que les protéines de choc thermique, qui se lient aux régions hydrophobes exposées des polypeptides mal repliés ou endommagés.
2. L'ubiquitination :
Les protéines endommagées identifiées sont marquées pour être dégradées par le processus d'ubiquitination. L'ubiquitine, une petite protéine, est liée de manière covalente à la protéine endommagée par les enzymes ubiquitine ligase. Ce processus de marquage crée un signal de reconnaissance protéasomique.
3. Dégradation protéasomale :
Le protéasome 26S est un vaste complexe protéique qui fonctionne comme le principal mécanisme de dégradation des protéines dans les cellules. Les protéines ubiquitinées sont transportées vers le protéasome, où elles sont dépliées et clivées en petits fragments peptidiques.
4. Autophagie :
En plus de la voie protéasomale, les cellules utilisent également l’autophagie pour éliminer les protéines endommagées. L'autophagie est un processus d'autodigestion cellulaire qui implique la formation de vésicules à double membrane appelées autophagosomes. Les protéines endommagées et les organites entiers peuvent être engloutis par les autophagosomes.
5. Dégradation lysosomale :
Les autophagosomes contenant des protéines endommagées finissent par fusionner avec les lysosomes, formant des autolysosomes. Les lysosomes sont des organites acides qui contiennent des enzymes hydrolytiques capables de décomposer les protéines en leurs acides aminés constitutifs.
6. Repliage et réparation des protéines :
Les cellules tentent parfois de réparer les protéines endommagées avant leur dégradation. Les chaperons moléculaires peuvent aider à replier les protéines mal repliées, et des enzymes spécifiques peuvent réparer certains types de dommages protéiques. Si ces mécanismes de réparation échouent, les protéines endommagées sont généralement ciblées pour être dégradées.
Ces processus de gestion des déchets cellulaires assurent l'élimination des protéines endommagées et le maintien de l'intégrité cellulaire. Les cellules peuvent réguler dynamiquement ces systèmes en fonction de l’étendue des dommages causés aux protéines et du stress cellulaire, leur permettant ainsi de s’adapter et de survivre dans des environnements difficiles.
