Što je ubiquitin protein?

Ubiquitin (Ub) protein je regulatorni protein koji se nalazi u tkivima eukariotskih organizama, koji imaju složene stanične strukture okružene membranama. U ovu kategoriju uključene su životinje, biljke i gljive. Glavna uloga proteina ubikvitina je označavanje drugih proteina za uništavanje. Kada se najmanje četiri vežu za drugi protein, stanica ga počinje rastavljati.

Sastoji se od niza od samo 76 aminokiselina, protein ubikvitin malo varira između organizama. Postoji samo mala razlika između ljudske verzije i one pronađene u kvascu, što sugerira da je njegova struktura bitna za složenu staničnu funkciju. Amino sekvenca je sačuvana tijekom evolucijske povijesti.

Stanice kontinuirano grade proteine ​​koji obavljaju određene funkcije. Rastavljanje ove vrste proteina je učinkovit način da se osigura da se proces povezan s njim zaustavi. Protein ubikvitin ima središnju ulogu u eliminaciji proteina koji više nisu potrebni. U procesu koji se naziva ubikvitinacija, proteini koji se recikliraju dobivaju molekularnu oznaku, protein ubikvitin.

Smatra se da regulatorni proteini koji su završili svoju funkciju pokreću signal koji privlači protein ubikvitin. Za završetak privitka potrebne su tri vrste enzima. E1, ili enzimi koji aktiviraju Ub, dovode ubikvitin u reaktivno stanje. Vezanje na protein kataliziraju enzimi koji konjugiraju E2 ili Ub. Treća vrsta enzima, E3, radi na identifikaciji proteina koji treba ukloniti.

Jedan organizam može sadržavati mnogo različitih verzija ovih enzima. Na primjer, postoji više od desetak varijanti enzima E2 u kvascu. Smatra se da kombinacija ovih varijanti olakšava ubikvitinsko označavanje proteina povezanih sa specifičnim funkcijama.

Protein identificiran s četiri ili više oznaka unosi se u proteasom, šuplju strukturu koja razgrađuje proteine ​​na pojedinačne dijelove. Ubikvitin proteinska oznaka djeluje poput kemijskog ključa za otvaranje proteasoma. Kada počne rastavljanje, Ub oznake se oslobađaju i mogu se ponovno koristiti. Nobelova nagrada za kemiju 2004. dodijeljena je otkriocima ovog procesa.

Protein ubikvitin ima središnju ulogu u mnogim različitim staničnim procesima. Disfunkcija u Ub posredovanim procesima može dovesti do brojnih patoloških stanja. Određeni karcinomi, poremećaji imunološkog sustava i degenerativne bolesti živaca povezani su s nepravilnim funkcioniranjem Uba, što sugerira moguće opcije liječenja ili puteve za daljnja istraživanja.