โปรตีนจำนวนมากในเซลล์ถูกนำมารีไซเคิลอย่างสม่ำเสมอและทำหน้าที่เป็นแหล่งของกรดอะมิโนสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนใหม่ Ubiquitin เป็นโปรตีนที่มีขนาดเล็กมากที่ตั้งชื่ออย่างแพร่หลายเพราะมันเป็นที่แพร่หลายในเซลล์ยูคาริโอตและมีโครงสร้างคล้ายกันมากระหว่างสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันมาก มันทำหน้าที่เป็นแท็กที่ยึดติดกับโปรตีนเพื่อกำหนดเป้าหมายพวกมันโดยทั่วไปสำหรับการย่อยสลาย กระบวนการของการเพิ่มแท็กนี้ไปยังโปรตีนเป้าหมายเป็นที่รู้จักกันในชื่อเส้นทางการแพร่หลาย ต่อจากนั้นโปรตีนเหล่านี้จะถูกย่อยเป็นชิ้นเล็ก ๆ ในโครงสร้างที่เรียกว่าโปรตีโอโซม
โปรตีนเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยหน่วยของกรดอะมิโนที่พันกันด้วยพันธะเปปไทด์ พวกเขาสามารถได้รับการดัดแปลงมากมายซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือการมีสารประกอบติดอยู่กับจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดของโมเลกุลโปรตีน โปรตีนหลายชนิดเป็นเอนไซม์ซึ่งเร่งปฏิกิริยา เอนไซม์ชนิดหนึ่งคือโปรตีเอสซึ่งย่อยสลายโปรตีนอื่น ๆ ภายใต้สถานการณ์เฉพาะและมีการควบคุมอย่างเข้มงวด เส้นทางการแพร่หลายนั้นเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของโปรตีเอส
Ubiquitin เป็นโมเลกุลที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้น ไม่พบในแบคทีเรีย โปรตีนขนาดเล็กนี้พบได้ในเซลล์ มีโมเลกุลของกรดอะมิโนไลซีนจำนวนมากผิดปกติและมีสารประกอบอยู่เจ็ดชนิด
งานต้นฉบับเกี่ยวกับ ubiquitin ชี้ให้เห็นว่าโปรตีนเป้าหมายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่มีข้อบกพร่องผูกติดอยู่กับโมเลกุลไลซีนในแท็กโปรตีนนี้ ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าโปรตีนที่ถูกย่อยสลายสามารถผูกกับไลซีนหลายกลุ่มหรือแม้แต่กับกลุ่มสุดท้ายของโปรตีนที่มีอยู่ในปัจจุบัน กระบวนการของการจับของโปรตีนกับ ubiquitin เพื่อเริ่มกระบวนการของการ ubiquitination นั้นใช้พลังงานสูง โดยปกติแล้วความแตกแยกของพันธะเปปไทด์จะปลดปล่อยพลังงานออกมา ในกรณีนี้มันใช้โมเลกุลของพลังงานของเซลล์ adenosine triphosphate (ATP)
เส้นทางการแพร่แพร่หลายนั้นซับซ้อน แม้แต่การจับ ubiquitin กับโปรตีนเป้าหมายก็มีเอนไซม์สามชนิด หนึ่งเปิดใช้งาน ubiquitin และเป็นที่รู้จักกัน E1 มีเอนไซม์หลายชนิดหลายชนิดที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนที่สองหรือที่รู้จักกันในชื่อ E2 ซึ่งมีการเปิดใช้งาน ubiquitin กับเอนไซม์ผัน ขั้นตอนที่ 3 ใช้เอนไซม์ชนิดต่าง ๆ หนึ่งร้อยชนิดที่รับรู้โปรตีนที่แตกต่างกันและย่อยสลายโปรตีนเป้าหมายไปยังกลุ่มไลซีนบนโมเลกุลของ ubiquitin
การแพร่กระจายเกิดขึ้นภายในคอมเพล็กซ์ที่เรียกว่าโปรตีโอโซม นี่เป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่โปรตีเอสย่อยสลายโปรตีน ubiquitinylated มันถูกย่อยสลายเป็นชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของกรดอะมิโนที่รู้จักกันในชื่อเปปไทด์ ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถย่อยสลายเป็นกรดอะมิโนได้อย่างง่ายดายโดย peptidase และใช้เป็นแหล่งกรดอะมิโนเพื่อสังเคราะห์โปรตีนใหม่ ในบางกรณีกระบวนการผลิตเปปไทด์ที่ใช้งานมีส่วนร่วมในการเผาผลาญของเซลล์
การค้นพบว่าวิถีการแพร่กระจายนั้นนำไปสู่โปรตีนที่ถูกย่อยสลายภายใน proteasome คือการทำลายพื้น มันได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนที่เกี่ยวข้อง เมื่อมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการนี้มันกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนกว่าที่คิดไว้มาก โปรตีนสามารถเพิ่ม ubiquitin ในอาร์เรย์ของแฟชั่นเช่นในห่วงโซ่ กระบวนการนี้มีผลกระทบต่อสเปกตรัมของสรีรวิทยาโรคติดเชื้อและความผิดปกติทางพันธุกรรม
