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La proteólisis intracelular es un proceso bastante regula-
do, lo que da lugar a tiempos de vida media (t1/2) muy varia-
bles para las diversas proteínas, que van desde unos pocos
minutos (p. ej., la ornitina descarboxilasa hepática, involu-
crada en la biosíntesis de poliaminas) hasta varios meses
(como el citocromo c de la cadena respiratoria). En general,
tienden a acortar los t1/2 circunstancias como los desplega-
mientos espaciales de la molécula y la desnaturalización, o el
mayor tamaño molecular de la proteína, mientras que incre-
mentan el t1/2 un mayor punto isoeléctrico de la molécula o
su estabilización mediante sustratos, coenzimas o ligandos
diversos. Otra peculiaridad es que casi todas las proteínas de
vida corta poseen una o más secuencias prolina (P), gluta-
mato (E), serina (S) y treonina (T), conocidas como secuen-
cias PEST, que pueden constituir un marcador proteico
degradativo. 
Asimismo, la velocidad de degradación de las proteínas
citosólicas depende, en gran medida, de la naturaleza del
residuo aminoacídico presente en el extremo amino terminal
de la proteína. Son residuos muy desestabilizadores (t1/2 de
pocos minutos) los de leucina, isoleucina, fenilalanina, tiro-
sina, triptófano, arginina, lisina e histidina. También lo son,
tras sufrir modificaciones químicas, los de glutamato, gluta-
mina, aspartato y asparragina. Por el contrario, son muy esta-
bilizantes (t1/2 de días) los de glicina, alanina, cisteína, valina,
serina, metionina, prolina y serina.
Desde el punto de vista hormonal, la degradación aumen-
ta con altos niveles de T3, con los glucocorticoides y el glu-
cagón, o una elevada ingestión de proteínas, mientras que la
insulina, hormona anabólica, actúa de modo opuesto. 
En todo caso, la degradación intracelular de las proteínas
conduce a la liberación de sus aminoácidos componentes,
que pueden volver a utilizarse en una resíntesis proteica,
catabolizarse totalmente o transformarse en precursores glu-
coneogénicos, para producir glucosa, o cetogénicos, median-
te acetilCoA. 
16.3 DESTINO DEL NITRÓGENO AMÍNICO
El metabolismo de cualquier aminoácido suele iniciarse con
su desaminación, es decir, la pérdida de su nitrógeno amíni-
co. Ello puede ocurrir de varias formas (Fig. 16-4):
1. Por medio de las transaminasas o aminotransferasas,
cuyo grupo prostético es el fosfato de piridoxal (vita-
mina B6), se cataliza un equilibrio (cuya constante
posee un valor próximo a uno) en el que el grupo 
278 | Metabol ismo energét ico
En los extremos finales del protea-
soma 20S cilíndrico se suelen asentar
los importantes complejos regulatorios
PA700, 19S, para formar un complejo
proteasoma 26S, en forma de pesa. Otra
alternativa posible es la de los comple-
jos reguladores PA28, dando lugar a una
estructura con forma de balón de fútbol.
El complejo regulador PA700, de 700
kDa, consiste en una serie de subunida-
des heterogéneas integrables en dos
subgrupos: a) al menos, 6 ATPasas que
constituyen una familia única multigé-
nica que codifica polipéptidos homólo-
gos muy conservados durante la evolu-
ción, y b) unas 15 proteínas no ATPasas,
poco relacionadas estructuralmente
entre sí. Entre sus notables funciones
destacan la de hacer depender la proteó-
lisis del ATP, la de desplegar (acción
chaperona) a las proteínas diana, la de
reconocer selectivamente a las proteínas
poliubiquitinadas y la de retirar y/o des-
ensamblar la cadena de poliubiquitina
del sustrato de la proteína. El PA700
purificado funciona como una ATPasa. 
El sistema ubiquitinación/desubi-
quitinación, además de poseer otras
funciones, trabaja como marcador espe-
cífico y lector de pruebas de los sustra-
tos degradados por el proteasoma 26S.
Después de ser marcados los sustratos
por la ubiquitina, el proteasoma 26S los
reconoce y a continuación, los degrada
hasta convertirlos en péptidos. Además,
el proteasoma 26S posee la capacidad
de reconocer y degradar otras proteínas
que no han sufrido la acción de la ubi-
quitina, lo que demuestra la existencia
de múltiples vías en las que intervienen
la ubiquitina o el proteasoma. Debido a
ello, pueden interferir o cooperar con
otros mecanismos proteolíticos.
Además de PA700 y PA28 existen
otras proteínas que regulan la actividad
del proteasoma 20S como, el PI31, la
HSP90 y la proteína β-amiloide. En
todo caso, el proteasoma 26S es el
único complejo de proteasas capaz de
degradar las proteínas ubiquitinadas,
desempeñando varias funciones bioló-
gicas. Entre ellas, la del control de algu-
nos aspectos del ciclo celular, su meta-
bolismo y el procesamiento de la
información genética, lo que lleva a
cabo con la colaboración de varias enzi-
mas proteolíticas. También interviene
en la respuesta al estrés, degradando las
proteínas anómalas originadas por el
mismo, o en el sistema inmunitario,
generando antígenos peptídicos. Parece
evidente que la prevención de la acumu-
lación en células estresadas o envejeci-
das de las proteínas oxidadas o desnatu-
ralizadas, incapaces de recuperarse tras
el ataque de los radicales libres, consti-
tuye una de las funciones más impor-
tantes del mecanismo proteolítico del
proteasoma de los mamíferos, comple-
mentario de la actuación de las enzimas
antioxidantes contra los radicales libres
(véase el Cap. 13).
16 Capitulo 16 8/4/05 11:12 Página 278
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN III METABOLISMO ENERGÉTICO
	16 METABOLISMO NITROGENADO
	16.3 DESTINO DEL NITRÓGENO AMÍNICO