O que é o sistema Ubiquitin?
A ubiquitina é um tipo de proteína encontrada nas células eucarióticas. As células eucarióticas têm um núcleo celular e são encontradas em humanos, animais, plantas e fungos. Dentro das células, as proteínas são continuamente sintetizadas e decompostas, ou degradadas, e o sistema de ubiquitina ajuda a regular essa renovação das proteínas. A ubiquitina se liga às proteínas que serão degradadas, marcando-as efetivamente. Em seguida, as proteínas são levadas para uma estrutura chamada proteassoma onde ocorre a degradação.
As proteínas são feitas de unidades chamadas aminoácidos, e 76 aminoácidos compõem a pequena proteína ubiquitina. A sequência desses aminoácidos não muda muito em diferentes organismos, portanto a ubiquitina de levedura e a ubiquitina humana contêm apenas cerca de três diferenças de sequência. Ubiquitin recebe o nome da palavra onipresente, que se refere a algo que é encontrado em toda parte. De acordo com seu nome, a ubiquitina não se limita a uma parte da célula, mas está presente em todos os lugares. O sistema de ubiquitina está envolvido em muitos processos celulares em que ocorre a modificação de proteínas, incluindo o crescimento, divisão e morte de células e a cópia e reparo de DNA.
Antes que o sistema de ubiquitina comece a funcionar, a ubiquitina deve ser ativada. Essa etapa requer energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP), uma estrutura que transporta energia química dentro da célula. A energia é necessária para permitir que uma enzima chamada E1 ative a ubiquitina.
Em seguida, mais duas enzimas do sistema de ubiquitina, conhecidas como E2 e E3, atuam juntas para anexar a ubiquitina à proteína alvo. Pensa-se que o E3 também ajude a identificar a proteína, e uma ou mais moléculas de ubiquitina poderão ser anexadas a ele. O sinal que marca uma proteína para reconhecimento pelo sistema de ubiquitina não é conhecido, embora os cientistas pensem que certos aminoácidos podem ser responsáveis, alguns dos quais podem permanecer ocultos, a menos que a proteína se desenvolva ou participe de uma reação.
Finalmente, a proteína com seu marcador de ubiquitina é transferida para um proteassoma para ser degradado. Alguns cientistas pensam que a ubiquitina ajuda a manter a proteína ligada ao proteassoma enquanto ocorre a degradação, impedindo que ela se rompa cedo demais. Os proteassomas são máquinas cilíndricas de degradação de proteínas que consistem em uma pilha de anéis. Os anéis em cada extremidade do cilindro ficam inativos enquanto os anéis centrais estão ativos e encerram uma câmara na qual as proteínas são quebradas. As tampas nas duas extremidades do cilindro se ligam à ubiquitina e direcionam proteínas para a câmara para degradação.