Proteinlebenszeiten sind im Durchschnitt nicht besonders lang, gemessen an der menschlichen Lebenszeitskala. Ich habe mich gefragt, wie alt ist das älteste Protein im menschlichen Körper? Nur zur Verdeutlichung, ich meine in Sekunden/Minuten/Tagen, die seit dem Zeitpunkt vergangen sind, an dem ein bestimmtes Protein übersetzt wurde. Ich bin mir nicht sicher, ob die Frage, welches menschliche Protein die längste Halbwertszeit hat, dasselbe ist, da ich denke, dass es "Tricks" geben könnte, die die Zelle verwendet, um die Halbwertszeit eines bestimmten Proteins unter bestimmten Bedingungen zu verlängern.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass es mehrere Möglichkeiten gibt, wie eine Zelle ihre Proteine vor Abbau / Denaturierung schützen kann, wenn sie wollte, aber in welchem Umfang? Ich akzeptiere, dass ein bestimmtes posttranslational modifiziertes Protein immer noch das gleiche Protein ist, selbst wenn es geschnitten, zu einem Komplex hinzugefügt wird usw. usw.
Und auch, als korrelierte Fragen: Hängt die Antwort vom Alter des jeweiligen Menschen ab (beginnend mit der Geburt und Annahme als gültige Proteine, die während der Schwangerschaft übersetzt oder sogar von der Mutter gespendet wurden)? Was ist das älteste Protein im Körper eines Babys und was befindet sich im Körper eines älteren Menschen? Wie verhält sich das älteste Protein im Vergleich zur ältesten Nukleinsäure/Zelle/Molekül/was auch immer in unserem Körper?
Kristalline Proteine werden in der Augenlinse gefunden (wo ihre Hauptaufgabe wahrscheinlich darin besteht, den Brechungsindex des Mediums zu definieren); Sie werden allgemein als nicht regeneriert angesehen. Ihre Kristalline sind also so alt wie Sie !
Aufgrund dieser fehlenden Regeneration häufen sich im Laufe der Zeit Schäden an, einschließlich Proteolyse, Quervernetzungen usw., was einer der Hauptgründe dafür ist, dass die Sehschärfe nach einem bestimmten Alter nachlässt: Daher kommt der Graue Star . Die trübe Linse ist das Ergebnis jahrelanger Abbauvorgänge in einem begrenzten Pool nicht erneuerter Proteine.
Bearbeiten : Ein paar Referenzen:
Dieser Artikel zeigt, dass man die 14C-Radiodatierung verwenden kann, um das Synthesedatum von Linsenproteinen zu bestimmen, wegen ihres außergewöhnlich niedrigen Umsatzes: Lynnerup, „Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover through Life“, PLoS One ( 2008 ) 3:e1529
Diese hervorragende Übersichtsarbeit von iayork (danke!) listet langlebige Proteine (einschließlich Crystalline) auf und wie sie als solche identifiziert wurden: Toyama & Hetzer, "Protein homeostasis: live long, won't prosper" Nat Rev Mol Cell Biol . (2013) 14:55–61
Ich mag Mowglis Antwort, weil es ein nicht offensichtliches Beispiel ist. Ich möchte jedoch auch darauf hinweisen, dass es viele, viele proteinbasierte Strukturkomponenten im Körper gibt, von denen wir wissen, dass sie sich aufgrund von damit verbundenen Pathologien nicht regenerieren; Vermutlich sind diese Strukturproteine also so alt, wie sie zum ersten Mal in der Entwicklung entstanden sind. Nehmen wir zum Beispiel die Stereozilien auf Haarzellen in der Cochlea. Die Stereozilienstruktur basiert auf Aktinfilamenten, ist also ein Strukturprotein. Hörverlust tritt aufgrund von Schäden an diesen Strukturen auf, die nicht repariert werden. Tatsächlich erleiden Vögel nur einen vorübergehenden Hörverlust, nicht weil sie diese Strukturen regenerieren, sondern weil sie Ersatzhaarzellen bilden.
Wenn man darüber nachdenkt, ist es ziemlich klar, dass viele Strukturproteine während des gesamten Lebens konserviert werden (wenn die Zelle, an der sie befestigt sind oder in der sie enthalten sind, ein Teil des Körpers bleibt). Und viele Zellen des Körpers verbleiben lebenslang im Körper, sodass alle Proteine, die die Zellen miteinander verbinden, beispielsweise Connexin-Proteine, die enge Verbindungen zwischen Zellen bilden, vermutlich ebenfalls konserviert würden. Ich sage das, weil ich denke, dass die energetischen Kosten für den Abbau eines Proteins, das zwei Membranen überspannt, zu hoch wären, als dass dies geschehen könnte. Ich habe noch nichts davon gehört, dass Tight Junctions eliminiert werden, aber ich kann mich irren.
Mowglis Antwort ist nett, weil es sich eher um kugelförmige als um faserige Proteine handelt - obwohl Wikipedia sie immer noch als Strukturproteine klassifiziert. Ich war interessiert und las diesen Artikel über sie. Interessantes Zeug! Danke Mogli!
Mich würde interessieren, ob es konservierte biochemisch aktive Proteine gibt. Ich würde denken, dass extrazelluläre Proteine wahrscheinlich umgesetzt würden, und die beste Chance, ein solches konserviertes Protein zu finden, wäre in einer Zelle, die nach der Differenzierung lebenslang verbleibt. Vielleicht ein Proteosomenkomplex selbst (das sind die Proteinkomplexe, die am Proteinabbau beteiligt sind)? Ich glaube auch nicht, dass Ribosomen abgebaut werden, aber ich finde das kein sehr zufriedenstellendes Beispiel!
Ein sehr interessantes Beispiel sind die Kohäsinmoleküle, die Schwesterchromatiden in den Eizellen zusammenhalten (also nur bei Weibchen anwendbar, sorry!). Die Kohäsion wird im Uterus hergestellt , und diese Moleküle werden während des gesamten Lebens nicht recycelt (AFAIK nur direkt für Mäuse gezeigt, nicht für Menschen - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20971813 , https://www.ncbi .nlm.nih.gov/pubmed/26898469 , aber vermutlich gilt dasselbe für uns). Dies wird als ein wesentlicher Faktor für den Effekt des mütterlichen Alters angesehen ( https://en.wikipedia.org/wiki/Age_and_female_fertility) . /articles/PMC5536066/ )
In Bezug auf die häufig vorkommenden Proteine müsste die Antwort Elastin lauten .
Der Umsatz ist extrem langsam, mit einer Halbwertszeit von 74 Jahren ( https://www.elastagen.com/media/The_Science_of_Elastin.pdf ) oder „Jahrzehnten“ nach anderen Quellen. Auf jeden Fall ist es sehr langsam – langsam genug, dass das meiste davon ein Leben lang hält.
Elastin ist ein Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix, aber die Geschwindigkeit der Synthese (und des Abbaus) ist viel langsamer als bei Kollagen (dem anderen wichtigen Strukturprotein). Während der Abbau extrem langsam ist, ist die Synthese noch langsamer und reicht möglicherweise nicht aus, um das verlorene Elastin zu ersetzen, was mit zunehmendem Alter zu abnehmenden Spiegeln führt. Dies ist einer der Hauptbeiträge zum gealterten Aussehen älterer Menschen
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