ユビキチン系とは？

ユビキチンは、真核細胞に見られるタンパク質の一種です。 真核細胞は細胞核を持ち、ヒト、動物、植物、真菌に見られます。 細胞内では、タンパク質が絶えず合成され、分解または分解されます。ユビキチンシステムは、このタンパク質の代謝回転の調節に役立ちます。 ユビキチンは、分解されるタンパク質に結合し、効果的にタグ付けします。 次に、タンパク質はプロテアソームと呼ばれる構造に運ばれ、そこで分解が起こります。

タンパク質はアミノ酸と呼ばれる単位で構成されており、76個のアミノ酸が小さなユビキチンタンパク質を構成しています。 これらのアミノ酸の配列は異なる生物ではあまり変化しないため、酵母のユビキチンとヒトのユビキチンには約3つの配列の違いしかありません。 ユビキチンは、ユビキタスという言葉からその名前を取得します。 その名のとおり、ユビキチンは細胞の一部に限定されず、あらゆる場所に存在します。 ユビキチンシステムは、細胞の成長、分裂、死、DNAのコピーと修復など、タンパク質の修飾が発生する多くの細胞プロセスに関与しています。

ユビキチンシステムが機能し始める前に、ユビキチンを活性化する必要があります。 このステップには、細胞内で化学エネルギーを運ぶ構造であるアデノシン三リン酸（ATP）の形のエネルギーが必要です。 エネルギーは、E1と呼ばれる酵素がユビキチンを活性化するために必要です。

次に、E2とE3として知られるさらに2つのユビキチン系酵素が一緒に作用して、ユビキチンを標的タンパク質に結合させます。 E3もタンパク質の同定に役立ち、1つ以上のユビキチン分子がそれに結合する可能性があると考えられています。 科学者は特定のアミノ酸が原因であると考えているが、ユビキチンシステムによる認識のためにタンパク質をマークするシグナルは知られていない。

最後に、ユビキチンタグを持つタンパク質はプロテアソームに移動して分解されます。 一部の科学者は、ユビキチンは分解が起こる間プロテアソームに付着したタンパク質を維持するのに役立ち、それが早すぎる分解を防ぐと考える。 プロテアソームは、リングの積み重ねで構成される円筒状のタンパク質分解機です。 シリンダーの両端のリングは非アクティブで、中央のリングはアクティブで、タンパク質が分解されるチャンバーを囲んでいます。 シリンダーの両端のキャップはユビキチンに付着し、タンパク質を分解のためにチャンバーに送ります。