Dégradation des protéines : protéolyse

 

Les protéines sont continuellement renouvelées, ce qui implique des processus permanents de synthèse et de dégradation (protéolyse). L'échelle de ces processus est donnée par les chiffres suivants. Deux pour cent () du poids protéique total du corps sont remplacés en une journée (environ 50 g pour un adulte). Les protéines sont dégradées en acides aminés dont sont réutilisés pour une synthèse de novo. sont donc éliminés sous forme d'urée. De ceci, il ressort qu'un apport alimentaire de 200 g de viande, oeufs ou produits laitiers, est nécessaire pour compenser la perte. Le turnover des protéines d'un hépatocyte est de l'ordre de par jour. La différence entre pour l'organisme entier et pour la cellule, réside dans l'énorme différence de turnover entre les protéines. Effectivement, les protéines de la matrice extracellulaire ont une demi-vie de l'ordre de quelques jours et même quelques mois alors que la majorité des enzymes métaboliques ne dure que quelques heures.

La cellule dispose de trois options pour la dégradation de ses protéines, chacune impliquant un jeu spécifique d'enzymes de dégradation (protéases).

  1. dégradation d'une protéine par un protéasome,

  2. dégradation d'une protéine donnée ou d'un organite entier par un lysosome,

  3. autodestruction de la cellule entière par des caspases (phénomène de l'apoptose).

Des mécanismes spécifiques de contrôle sont attachés à chaque option, de manière à éviter les dégradations indésirables. Les protéases sont synthétisées comme précurseurs inactifs (pro-enzymes) qui seront rendus fonctionnels par des modifications post-traductionnelles survenant dans le site cellulaire approprié. Les protéases actives sont contrôlées par des facteurs tels que des inhibiteurs (comme la pepstatine), le pH local ou l'accès au substrat (pore d'entrée du protéasome).