Co je ubikvitinace proteinů?

Ubikvitinace proteinů je regulační proces, který se vyskytuje v buňce pro degradaci molekul proteinů. Během procesu se malé proteiny známé jako ubikvitiny spojují k proteinovým molekulám, které mají být degradovány. Tyto molekuly ubikvitinu účinně signalizují protein pro degradaci proteosomem nebo degraderem proteinu. V ubikvitinaci proteinů je několik kroků, z nichž všechny jsou důležité pro normální buněčné procesy, protože buňky neustále vytvářejí a degradují nové proteiny v reakci na změny prostředí. Tento krok v ubikvitinaci proteinů je závislý na energii, což znamená, že vyžaduje, aby buňka vynakládala energii prostřednictvím adenosin triphosfátu (ATP). E _{2 nebo enzym konjugující ubikvitin se používá ve druhém kroku v procesu, kde další chemická r rdochází k eaction známému jako transsthioesterifikace.}

Jakmile ubiquitin prošel těmito dva kroky, váže se na e _{3 nebo ubikvitin-protein ligázu. V lidských buňkách je více než 100 E 3 enzymů, z nichž každý je specifický pro jeden protein, známý jako substrát nebo cílový protein. Protože existuje také mnoho molekul E 2 , různé kombinace tří hlavních enzymů umožňují vysokou úroveň specificity pro každý substrát. To pomáhá buňce pečlivě sledovat intracelulární podmínky a zefektivnit proces výběru proteinů pro degradaci. Aktivovaný enzym E 3 se váže na substrát i na molekulu ubikvitinu, spojí se obou molekul a provádí ubikvitinaci proteinů v celé buňce.}

Nejméně tři nebo čtyři molekuly ubikvitinu jsou obvykle potřebné k tomu, aby signalizoval proteinový substrát proteosomě. Další ubikvitinaci proteinů může být často dosažena stejným E ₃ , který iniciuje první přidání molekuly ubikvitinu. Jakmile má substrát dostatečně dlouhý ubikvitinový řetězec, proteosom jej obává a degraduje ho zpět do aminokyselin, stavební bloky pro větší proteiny.

Ubikvitinace proteinů ne vždy signalizuje molekulu pro degradaci. Molekuly ubikvitinu někdy nasměrují substrát, aby se přesunul do jiné části buňky, zatímco jindy jednoduše změní jeho funkci. Když se ubikvitin používá pro tyto signální účely, je obecně přítomen jako pouze jedna připojená jednotka, ačkoli existuje několik vzácných případů, kdy více než jedna molekula ubikvitinu bude stále působit tak, aby modifikovala, na rozdíl od degradace. Buňky také obsahují speciální enzymy známé jako deubikvitinázy, které mohou odstranit molekuly ubikvitinu ze značených proteinů a zvrátit proces.