Vad är Ubiquitin-protein?
Ubiquitin (Ub) -protein är ett reglerande protein som finns i vävnaderna i eukaryota organismer, som är de som har komplexa cellstrukturer omgivna av membran. Djur, växter och svampar ingår i denna kategori. Den huvudsakliga rollen för ubiquitinprotein är att märka andra proteiner för destruktion. När minst fyra fäster sig vid ett annat protein, börjar cellen ta isär det.
Sammansatt av en sekvens av endast 76 aminosyror varierar ubiquitinprotein lite mellan organismer. Det finns bara en liten skillnad mellan den mänskliga versionen och den som finns i jäst, vilket antyder att dess struktur är väsentlig för komplex cellfunktion. Aminosekvensen har bevarats under utvecklingshistorien.
Celler bygger kontinuerligt proteiner som utför specifika funktioner. Demontering av denna typ av protein är ett effektivt sätt att säkerställa att processen associerad med det stoppas. Ubiquitinprotein spelar en central roll i eliminering av proteiner som inte längre behövs. I en bearbetad benämnd ubiquitinering ges proteinerna som ska återvinnas en molekylär etikett, ubiquitinproteinet.
Regulatoriska proteiner som har avslutat sin funktion tros utlösa en signal som lockar till sig ubiquitinproteinet. Tre typer av enzymer behövs för att slutföra bifogningen. E1, eller Ub-aktiverande enzymer, sätter ubiquitinet i ett reaktivt tillstånd. Fästning till proteinet katalyseras av E2 eller Ub-konjugerande enzymer. En tredje typ av enzym, E3, arbetar för att identifiera proteinet som ska avlägsnas.
En enda organisme kan innehålla många olika versioner av dessa enzymer. Det finns till exempel ett dussin varianter av E2-enzymet i jäst. En kombination av dessa varianter tros underlätta ubiquitin-märkning av proteiner associerade med specifika funktioner.
Ett protein identifierat med fyra eller flera taggar matas in i proteasomen, en ihålig struktur som bryter ner proteiner i enskilda delar. Ubiquitin-proteinetiketten fungerar som en kemisk nyckel för att öppna proteasomen. När demonteringen börjar släpps Ub-taggarna och kan användas igen. Nobelpriset i kemi 2004 tilldelades upptäckarna av denna process.
Ubiquitinproteinet spelar en central roll i många olika cellprocesser. Dysfunktion i Ub-medierade processer kan leda till ett antal patologiska tillstånd. Vissa cancerformer, sjukdomar i immunsystemet och degenerativa nervsjukdomar har varit bundna till felaktig Ub-funktion, vilket antyder möjliga behandlingsalternativ eller möjligheter för vidare forskning.