Что такое белок убиквитин?

Ubiquitin (Ub) белок является регуляторным белком, обнаруживаемым в тканях эукариотических организмов, которые имеют сложные клеточные структуры, окруженные мембранами. Животные, растения и грибы включены в эту категорию. Основная роль убиквитинового белка заключается в маркировке других белков для разрушения. Когда по крайней мере четыре прикрепляются к другому белку, клетка начинает его разбирать.

Составленный из последовательности, состоящей всего из 76 аминокислот, белок убиквитина мало различается между организмами. Существует лишь небольшая разница между человеческой версией и версией дрожжей, что позволяет предположить, что ее структура имеет важное значение для сложной клеточной функции. Амино-последовательность сохранялась на протяжении истории эволюции.

Клетки непрерывно строят белки, которые выполняют определенные функции. Разборка этого типа белка - эффективный способ гарантировать, что связанный с ним процесс остановлен. Белок убиквитина играет центральную роль в устранении белков, которые больше не нужны. В обработанном, называемом убиквитинировании, белкам, подлежащим вторичной переработке, присваивается молекулярная метка, белок убиквитина.

Считается, что регуляторные белки, которые выполнили свою функцию, запускают сигнал, который привлекает убиквитиновый белок. Три типа ферментов необходимы для завершения прикрепления. Е1, или Ub-активирующие ферменты, переводят убиквитин в реактивное состояние. Присоединение к белку катализируется E2 или Ub-конъюгирующими ферментами. Третий тип фермента, E3, работает для идентификации удаляемого белка.

Один организм может содержать много разных версий этих ферментов. Например, в дрожжах существует более десятка вариантов фермента Е2. Считается, что комбинация этих вариантов облегчает мечение убиквитинов белками, связанными с определенными функциями.

Белок, идентифицируемый четырьмя или более метками, подается в протеасому, полую структуру, которая расщепляет белки на отдельные части. Метка белка убиквитина действует как химический ключ, открывающий протеасому. Когда начинается разборка, метки Ub освобождаются и могут быть использованы снова. Нобелевская премия по химии 2004 года была присуждена исследователям этого процесса.

Белок убиквитина играет центральную роль во многих клеточных процессах. Дисфункция в Ub-опосредованных процессах может привести к ряду патологических состояний. Некоторые виды рака, нарушения иммунной системы и заболевания дегенеративных нервов были связаны с неправильной функцией Ub, предлагая возможные варианты лечения или пути для дальнейших исследований.