Cellulaire machines gebruiken verschillende mechanismen om verkeerd gevouwen eiwitten te ontvouwen, een cruciaal proces bij het handhaven van cellulaire homeostase en het voorkomen van eiwitaggregatieziekten. Hier zijn twee cellulaire mechanismen die betrokken zijn bij de ontvouwing van eiwitten:

1. Moleculaire begeleiders:

- Moleculaire chaperonnes zijn gespecialiseerde eiwitten die helpen bij het vouwen van eiwitten, het voorkomen van aggregatie en het faciliteren van correcte conformationele toestanden. Ze spelen een cruciale rol bij het herkennen van verkeerd gevouwen eiwitten en het begeleiden van hun hervouwing.

- Chaperones binden zich aan blootgestelde hydrofobe gebieden van verkeerd gevouwen eiwitten, waardoor ze voorkomen dat ze samenklonteren met andere eiwitten.

- Ze gebruiken energie uit ATP-hydrolyse om conformationele veranderingen teweeg te brengen en de juiste vouwing van eiwitten te vergemakkelijken.

- Voorbeelden van moleculaire chaperonnes zijn Hsp70, Hsp90, Hsp60 en GroEL/GroES.

2. Proteasoom en Ubiquitine-proteasoomsysteem (UPS):

- Het proteasoom is een proteasecomplex met meerdere subeenheden dat verantwoordelijk is voor de afbraak van beschadigde, verkeerd gevouwen en onnodige eiwitten.

- Bij de UPS worden verkeerd gevouwen eiwitten gelabeld met ubiquitine, een klein eiwit dat dient als signaal voor afbraak.

- Ubiquitineligasen hechten ubiquitineketens aan het verkeerd gevouwen eiwit en markeren het voor herkenning door het proteasoom.

- Het proteasoom ontvouwt vervolgens het alomtegenwoordige eiwit, breekt het af tot kleine peptiden en recycleert de aminozuren.

Naast deze primaire mechanismen gebruiken cellen ook andere processen, zoals autofagie, om verkeerd gevouwen eiwitten te verwijderen en de cellulaire integriteit te behouden. De precieze keuze van het mechanisme hangt af van de ernst van het verkeerd vouwen van eiwitten en de cellulaire context.