kāda ir olbaltumvielu homeostāze?

Olbaltumvielu homeostāze attiecas uz ķermeņa šūnu spēju pienācīgi ražot, kārtot un deaktivēt proteīnu molekulas, lai organisms varētu reaģēt uz ārējiem izaicinājumiem un izmaiņām iekšējos apstākļos. Balstoties uz aminoskābju ķēdēm, olbaltumvielas paļaujas uz pareizu salocīšanas secību, veidojot trīsdimensiju struktūras, kas spēj izpildīt paredzētās funkcijas. Šīs homeostāzes pārtraukumi var izraisīt olbaltumvielas, kas ir pārmērīgi salocītas, kas var mainīt veidu, kā tās darbojas, un dažos gadījumos pat izraisīt slimības stāvokli.

Gēni būtiski ietekmē olbaltumvielu homeostāzes uzturēšanu. Viens veids, kā to panākt, izpauž gēnus vai ļauj tiem mijiedarboties ar citām šūnas sastāvdaļām, lai veidotu olbaltumvielas. Vēl viens ir izveidot īpašas olbaltumvielas, ko sauc par locītavu fermentus, kuru formas un darbības palīdz veidot jaunizveidotus proteīnus to pareizajās trīsdimensiju struktūrās. Ja konkrētās situācijās olbaltumvielas vairs nav vajadzīgas, ceļi var izraisīt tādu gēnu ekspresiju, kuri rada citus fermentus, kas ļauj tiem droši iznīcināt. Kombinētās aminoskābes, kas veido olbaltumvielas, pēc tam atkal tiek izmantotas pēc šīs degradācijas.

Šūnām jāspēj reaģēt uz dažādiem jauniem apstākļiem, un proteīna homeostāzei šajā procesā ir liela nozīme. Vides signāli var izraisīt olbaltumvielu veidošanos, kas ļauj šūnām vadīt šīs jaunās situācijas. Šos signālus var izdot no vienas šūnas, viena orgāna vai pat citu orgānu iekšienes, atkarībā no tā, cik lielā mērā izmaiņas, uz kurām organisms reaģē.

Atgriezeniskās saiknes mehānismi arī palīdz uzturēt olbaltumvielu homeostāzi, un šī atgriezeniskā saite var ietvert arī vairākus orgānus. Fermenti un šūnu struktūras mijiedarbojas ar jaunizveidotiem proteīniem, lai nodrošinātu, ka tie ir salocīti to pareizajās konformācijās. Informāciju par šo salokšanu var nosūtīt uz šūnas kodolu vai pat uz smadzenēm, pēc tam var nosūtīt atpakaļ ziņojumus par turpmākajām darbībām. Piemēram, neregulāras olbaltumvielas var izraisīt atgriezeniskās saites signālus, kas nosaka to iznīcināšanu.

Slimību stāvokļi var rasties, traucējot olbaltumvielu homeostāzi. Piemēram, Alcheimera slimība var radīt problēmas ar atgriezeniskās saites mehānismiem, kas var novest pie dažu nepareizi salocītu olbaltumvielu pārprodukcijas. Citiem stāvokļiem, piemēram, cistisko fibrozi, var būt pamatā esošie faktori, kas izraisa nespēju radīt noteiktas olbaltumvielas, kas nepieciešamas veselīgai funkcionēšanai. Dažādos novecošanas procesa aspektos var iekļaut pakāpenisku atgriezeniskās saites tīklu pārtraukšanu, kas parasti palīdz uzturēt homeostāziju.