Proteinfunksjon

   
Det sies gjerne at proteinene er cellenes "utøvende" molekyler, - men hva gjør de egentlig?

Fra "gammelt" av - i den "før-genomiske alderen" (for 15-20 år siden), var det vanlig å dele proteinene i tre hovedklasser: enzymer, strukturelle proteiner og regulatoriske proteiner. Enzymene er proteiner som bidrar til at det skjer noe i cellene, - de er katalysatorer for biokjemiske prosesser. Eksempler er proteaser, enzymer som bryter ned andre proteiner; synthetaser som bygger opp ulike molekyler; og polymeraser som kopierer nukleinsyrene DNA og RNA.

De strukturelle proteinene er ment å ha en rent passiv funksjon i å bygge opp ulike strukturer i cellene. Et eksempel er tubulin, som bygger opp lange fibre (mikrotubuli) som er med å gi cellene form. De mange regulatoriske proteiner kan regulere enzymer, gener og mange andre prosesser i cellene.

Hovedtyper av proteinenes molekylære funksjon. Basert på data om 14,000 av menneskets proteiner som har kjent molekylær funksjon i Gene Ontology (Februar 2006). Tegning: RAa

Men denne tredelingen av proteinfunksjon er selvsagt altfor enkel. Etterhvert som flere genom er blitt karakterisert og vi har lært mer om de ulike proteinenes funksjon, kan vi nå lage en mer dekkende inndeling av proteinenes funksjon (se figuren).

Gene Ontology er et system for klassifisering av proteinfunksjon som nå benyttes av molekylærbiologene. Dette systemet omfatter tre aspekter av proteinfunksjon: den molekylære funksjon (se figuren), hvilke biologiske prosesser proteinene deltar i og hvor i cellen proteinene forekommer. Gene Ontology omfatter i dag mer en 16,000 ulike termer.

I tillegg til de tre typene funksjon som er nevnt ovenfor, ser vi at mange proteiner har "binding" som funksjon. Et eksempel er "binding av oksygen" som er hemoglobinet i de røde blodlegmenes funksjon. En stor gruppe proteiner deltar i signaloverføring i cellene mens andre deltar i transport av ulike molekyler i cellene.

Noen proteiner er multifunksjonelle, - dvs. de har mer enn en molekylær funksjon. Et eksempel er østrogenreseptoren, - et regulatorisk protein som binder både østrogen og bestemte sekvenser i DNA. Tubulin er også multifunksjonelt, - det har en strukturell rolle men binder samtidig GTP og kan i visse situasjoner virke som et enzym som spalter GTP til GDP og fosfat. Kinesiner er motorproteiner som kan forflytte seg langs mikrotubuli.

Selv om det humane genom nå er godt kartlagt, så vet vi enda ikke nøyaktig hvor mange forskjellige proteiner vi har. Tallene varierer fra 24,000 til 35,000. Årsaken til dette er at vi enda ikke vet hvordan vi skal identifisere alle genene i vårt genom. Funksjonell genomforsking er betegnelsen på den forskning som nå foregår i tusenvis av laboratorier som har som mål å finne funksjonen til alle genene og proteinene. Det norske FUGE-programmet er en del av denne forskningen.

 


Les mer:

 


Rein Aasland © 26-FEB-2006
Sist endret av Rein Aasland 26-FEB-2006