El papel del proteosoma
La progresión del ciclo celular está regulada por una serie de quinasas dependientes de ciclinas (CDK), que son activadas por las ciclinas. Las ciclinas mitóticas tienen una vida útil de sólo unos pocos minutos en la célula, lo que las convierte en las proteínas intracelulares de vida más corta conocidas. Una vez que el complejo CDK-ciclina ejerce su función, las ciclinas del complejo son poliubiquitinadas y degradadas por el proteasoma, asegurando el funcionamiento normal del ciclo celular. En particular, la ciclina B, como componente regulador, debe separarse de los factores promotores de la mitosis cuando las células salen de la mitosis, y este proceso de separación depende de la participación del proteosoma.
Los puntos de control del ciclo celular (como el punto de control posterior a la restricción entre las fases G1 y S) también requieren la degradación proteosomática de la ciclina A, que es degradada por una proteína llamada ubiquitinación filamentosa por la ubiquitina ligasa E3 de la división- complejo promotor (APC). La proteína APC y el complejo proteico Skp1/Cul1/F-box (complejo SCF) son dos reguladores clave que degradan las proteínas del ciclo celular y controlan los puntos de control. El complejo SCF en sí está regulado por la proteína APC y debido a la proteína Skp2 (complejo SCF ( una proteína adaptadora en la proteína) puede inhibir la actividad del complejo SCF durante la transición de la fase G1 a la fase S, por lo que al ubiquitinar la proteína Skp2, la proteína APC puede activar el complejo SCF. Las señales tanto dentro como fuera de la célula pueden inducir apoptosis o muerte celular programada. El resultado es la deconstrucción de los componentes intracelulares, que se logra principalmente mediante la proteasa caspasa específica, pero el proteosoma también puede desempeñar una variedad de funciones importantes en la apoptosis. La base de la participación del proteasoma en el proceso de apoptosis es que antes de la apoptosis, el número de proteínas ubiquitinadas y E1, E2 y E3 aumentará durante el proceso de apoptosis, se encontró que el proteasoma originalmente ubicado en el núcleo aumentará; translocarse a la membrana externa de las vesículas reguladoras.
La inhibición del proteasoma afecta a la inducción de la muerte celular en diferentes tipos celulares y promueve la muerte celular en la mayoría de los tipos celulares estudiados. Sin embargo, en general, los proteosomas no son esenciales para la regulación celular. Además, para algunas líneas celulares, especialmente las células inactivas y diferenciadas en cultivo primario, como los timocitos y las células neurales, la exposición a inhibidores del proteasoma paradójicamente previene la apoptosis. El mecanismo de este efecto no está claro, pero se ha planteado la hipótesis de que este fenómeno ocurre sólo en células inactivas o se debe a la actividad diferencial de la quinasa proapoptótica JNK. Debido a que los inhibidores de la proteasa pueden inducir la apoptosis en células que se dividen rápidamente, como las células cancerosas, se han desarrollado y utilizado muchos inhibidores de la proteasa como fármacos de quimioterapia para tratar el cáncer.