Bir hücredeki proteinlerin çoğu düzenli olarak geri dönüştürülür ve yeni protein sentezi için bir amino asit kaynağı olarak işlev görür. Ubiquitin ökaryotik hücrelerde her yerde olduğu ve oldukça farklı organizmalar arasında oldukça benzer bir yapıya sahip olduğu için çok küçük bir proteindir. Genellikle bozulma için onları hedefleyen proteinlere bağlanan bir etiket olarak işlev görür. Bu etiketi hedeflenen proteinlere ekleme işlemi, ubiquitination yolu olarak bilinir. Daha sonra, bu proteinler proteazom olarak bilinen bir yapıda küçük parçalara ayrılır.
Proteinler, peptit bağları ile birbirine dizilmiş amino asit birimlerinden oluşan moleküllerdir. Biri protein molekülünün başına veya sonuna bağlı bileşiklere sahip olan birçok modifikasyondan geçebilirler. Birçok protein, reaksiyonları hızlandıran enzimlerdir. Bir enzim türü, spesifik ve yüksek düzeyde düzenlenmiş koşullar altında diğer proteinleri parçalayan bir proteazdır. Her yerde yayılma yolu proteazların aktivitesini içerir.
Ubiquitin, daha yüksek organizmalarda mevcut bir moleküldür. Bakterilerde bulunmaz. Bu küçük protein hücrelerin içinde bulunur. Alışılmadık derecede yüksek sayıda amino asit lizin molekülüne sahiptir ve mevcut yedi bileşik vardır.
Ubiquitin üzerindeki orijinal çalışma, proteinlerin, özellikle de kusurlu olanların, bu protein etiketi üzerindeki belirli bir lizin molekülüne bağlı olduğunu hedeflemiştir. Şimdi, ayrıştırılacak olan proteinlerin çeşitli lisin gruplarına ve hatta bu mevcut proteinin son grubuna bağlanabileceği bilinmektedir. Proteinin ubikuitin işlemine başlamak için ubikuitine bağlanma işlemi enerji yoğundur. Normal olarak, bir peptid bağının bölünmesi enerji açığa çıkarır. Bu durumda, hücrenin enerji para birimi adenozin trifosfatının (ATP) bir molekülünü kullanır.
Her yerde yayılma yolu karmaşıktır. Uubikuitinin hedeflenen proteine bağlanması bile üç farklı enzim içerir. Biri ubiquitin'i aktive eder ve E1 olarak bilinir. Aktive ubiquitin'in bir konjuge enzime bağlandığı E2 adıyla bilinen ikinci aşamada yer alan onlarca farklı enzim türü vardır. Aşama 3, ayrıştırılacak farklı proteinleri tanıyan ve hedef proteini ubikuitin molekülü üzerindeki bir lizin grubuna bağlayan yüzlerce farklı enzim türünden birini kullanır.
Eşitsizlik proteazom denilen bir kompleks içinde gerçekleşir. Bu, proteazların ubikuitinile edilmiş proteini bozduğu büyük bir yapıdır. Peptitler olarak bilinen daha küçük amino asit parçalarına bölünür. Bu parçalar peptidazlarla bileşen amino asitlerine kolayca ayrışabilir ve yeni proteinleri sentezlemek için bir amino asit kaynağı olarak kullanılabilir. Bazı durumlarda, işlem hücresel metabolizmaya katılan aktif peptitler üretir.
Her yerde bulunma yolunun, proteinlerin proteazom içinde parçalanmasına yol açtığı keşfi çığır açan bir çalışmaydı. İlgili üç bilim adamı için Nobel Kimya Ödülü'nü aldı. Bu süreçte daha fazla araştırma yapıldığından, başlangıçta düşünülenden çok daha karmaşık olduğu ortaya çıktı. Proteinler, bir zincir gibi bir dizi moda eklenmiş ubikuitine sahip olabilir. Bu işlem fizyoloji, bulaşıcı hastalıklar ve genetik hastalıklar yelpazesi üzerinde etkilere sahiptir.
