El proteasoma o proteosoma es un complejo proteico grande presente en todas las celulas eucariotas y arqueas, así como en algunas bacterias. En las células eucariotas los proteosomas suelen estar en el citoplasma.
Los proteosomas tienen forma de barril con un núcleo compuesto de cuatro anillos apilados alrededor de un centro. Cada anillo está formado por 7 proteínas individuales. Los dos anillos internos contienen subunidades proteicas β, conformando los sitios activos de las proteasas. Estos sitios están en la cara interna de los anillos, de tal forma que la proteína que tienen que degradar debe entrar a través del poro antes de ser procesada.
Las subunidades de los proteosomas son normalmente referidas según su coeficiente de sedimentación svedberg (S). La forma más común de proteosoma es la llamada 26S, que tiene alrededor de 2.00 0kilodalton (kDa) de masa molecular, presenta un núcleo 20S y dos subunidades reguladores 19S. El núcleo es hueco y tiene una cavidad cerrada donde se degradan las proteínas. Las aberturas en los extremos del núcleo sirven de entrada a las proteínas. Las subunidades reguladoras 19S situadas en los extremos del barril presentan múltiples sitios con actividad ATPasa y sitios de unión a ubicuitina.
La apertura de la compuerta se regula por la asociación de la partícula reguladora 19S, compuesta de dos partes principales: una tapa y una base. La base está formada por seis moléculas de ATPasa que forman un anillo. Los extremos carboxi-terminales de las ATPasas forman protuberancias que pueden encajar en oquedades existentes entre las subunidades alfa de la partícula central, provocando en estas un cambio conformacional que abre la compuerta.
La función principal de los proteosomas es la degradación enzimática de ciertas proteínas para controlar la concentración de las mismas. Las proteínas, al ser degradadas, son marcadas por una pequeña proteína llamada ubicuitina. Una vez que una de estas moléculas se une a un proteína a eliminar, por medio de la enzima ubicuitina ligasa, se empiezan a agregar más proteínas de ubicuitina formando una cadena que le permite al proteosoma identificar y degradar la proteína. El proceso de ubicuitinación más el proceso de degradación proteosómica recibe el nombre de sistema ubicuitino-proteosómico.
La degradación proteosómica es un mecanismo esencial en varios procesos celulares, incluyendo el ciclo celular, la regulación de la expresión génica, la transducción de señales, la respuesta celular ante el estrés, ontogenia, proceso de tolerancia central de linfocitos T y las respuestas al estrés oxidativo.
Por lo tanto, el proteasoma es muy importante en la homeostasis proteica de la célula y está implicado en la respuesta inmune.
En el sistema inmune, los péptidos antigénicos son las proteínas con mayor histocompatibilidad clase I en la superficie de las todas las células nucleadas del organismo. Estos pétidos son producto de la degradación de proteínas de los proteosomas originadas por el patógeno mayor. Aunque los proteosomas comunes pueden participar de este proceso, generalmente se encarga un complejo especializado compuesto de proteínas, cuya expresión está inducida por el interferón gamma y el factor de necrosis tumoral alfa.
Entre las proteínas que aumentan su expresión ante la respuesta inmunológica encontramos la partícula reguladora de 11S. El complejo formado con las subunidades β especializadas es llamado inmunoproteosoma.
Debido a su rol en la generación de la forma activada de NF-kB, un regulador antiapoptótico y pro-inflamatorio de la expresión de citoquinas, la actividad proteaosómica ha sido relacionada con las enfermedades autoinmunes e inflamatorias. Niveles altos de actividad proteosómica están correlacionados con la presencia de enfermedades y han sido implicados en enfermedades autoinmunes como el lupus eritematoso y la artritis reumatoide.
Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J (2004). «3». Molecular cell biology(5th ed. edición). Nueva York: W.H. Freeman and CO. pp. 66–72
