Hva er Ubiquitin-protein?

Ubiquitin (Ub) -protein er et regulatorisk protein som finnes i vevene til eukaryote organismer, som er de som har komplekse cellestrukturer omgitt av membraner. Dyr, planter og sopp er inkludert i denne kategorien. Den viktigste rollen til ubiquitinprotein er å merke andre proteiner for ødeleggelse. Når minst fire knytter seg til et annet protein, begynner cellen å demontere det.

Sammensatt av en sekvens på bare 76 aminosyrer, varierer ubiquitinprotein lite mellom organismer. Det er bare en liten forskjell mellom den humane versjonen og den som finnes i gjær, noe som tyder på at dens struktur er avgjørende for kompleks cellefunksjon. Aminosekvensen har blitt bevart gjennom evolusjonshistorien.

Celler bygger kontinuerlig proteiner som utfører spesifikke funksjoner. Demontering av denne typen proteiner er en effektiv måte å sikre at prosessen forbundet med det blir stoppet. Ubiquitin protein spiller en sentral rolle i eliminering av proteiner som ikke lenger er nødvendig. I en behandlet betegnet ubikvitinering får proteinene som skal resirkuleres en molekylær merkelapp, ubiquitinproteinet.

Reguleringsproteiner som har fullført sin funksjon, antas å utløse et signal som tiltrekker seg ubiquitinproteinet. Tre typer enzymer er nødvendig for å fullføre vedlegget. E1, eller Ub-aktiverende enzymer, setter ubiquitin i en reaktiv tilstand. Festing til proteinet katalyseres av E2, eller Ub-konjugerende enzymer. En tredje type enzym, E3, jobber for å identifisere proteinet som skal fjernes.

En enkelt organisme kan inneholde mange forskjellige versjoner av disse enzymene. For eksempel er det over et dusin varianter av E2-enzymet i gjær. En kombinasjon av disse variantene antas å lette ubiquitin-merkingen av proteiner assosiert med spesifikke funksjoner.

Et protein identifisert av fire eller flere tagger føres inn i proteasomet, en hul struktur som bryter ned proteiner i enkeltdeler. Ubiquitin-proteinet fungerer som en kjemisk nøkkel for å åpne proteasomet. Når demontering begynner, slippes Ub-taggene og kan brukes igjen. Nobelprisen i kjemi i 2004 ble tildelt oppdagerne av denne prosessen.

Ubiquitin-proteinet spiller en sentral rolle i mange forskjellige cellulære prosesser. Dysfunksjon i Ub-medierte prosesser kan føre til en rekke patologiske tilstander. Enkelte kreftformer, forstyrrelser i immunforsvaret og degenerative nervesykdommer har vært bundet til feil Ub-funksjon, noe som antyder mulige behandlingsalternativer eller veier for videre forskning.