Vad är Ubiquitin och varför är det viktigt?

Innehåll

• Eukaryota celler
• Vad gör ubiquitin?
• Varför är ubiquitin viktigt?
• Kan ubiquitin användas för att behandla andra tillstånd?
• Takeaway

Ubiquitin är ett litet regulatoriskt protein med 76 aminosyror som upptäcktes 1975. Det finns i alla eukaryota celler som styr rörelsen av viktiga proteiner i cellen och deltar i både syntesen av nya proteiner och förstörelsen av defekta proteiner.

Eukaryota celler

Finns i alla eukaryota celler med samma aminosyrasekvens, har ubiquitin varit praktiskt taget oförändrat av evolutionen. Eukaryota celler, i motsats till prokaryota celler, är komplexa och innehåller en kärna och andra områden med specialfunktion, åtskilda av membran.

Eukaryota celler utgör växter, svampar och djur, medan prokaryota celler utgör enkla organismer som bakterier.

Vad gör ubiquitin?

Cellerna i din kropp byggs upp och bryter ner proteiner i snabb takt. Ubiquitin fäster vid proteiner och märker dem för bortskaffande. Denna process kallas ubiquitination.

Märkta proteiner tas till proteasomer för att förstöras. Strax innan proteinet kommer in i proteasomet kopplas ubiquitin från för att användas igen.

År 2004 delades Nobelpriset i kemi ut till Aaron Ciechanover, Avram Hershko och Irwin Rose för upptäckten av denna process, kallad ubiquitinmedierad nedbrytning (proteolys).

Varför är ubiquitin viktigt?

Baserat på dess funktion har ubiquitin studerats för en roll i potentiell riktad terapi för behandling av cancer.

Läkare fokuserar på specifika oegentligheter i cancercellerna som gör att de kan överleva. Målet är att använda ubiquitin för att manipulera proteinet i cancerceller för att få cancercellen att dö.

Studien av ubiquitin har lett till utvecklingen av tre proteasomhämmare som godkänts av Food and Drug Administration (FDA) för att behandla personer med multipelt myelom, en form av blodcancer:

• bortezomib (kardborre)
• carfilzomib (Kyprolis)
• ixazomib (Ninlaro)

Kan ubiquitin användas för att behandla andra tillstånd?

Enligt National Cancer Institute studerar forskare ubiquitin i förhållande till normal fysiologi, hjärt-kärlsjukdom, cancer och andra störningar. De fokuserar på flera aspekter av ubiquitin, inklusive:

• reglerar överlevnad och död av cancerceller
• dess förhållande till stress
• dess roll vid mitokondrier och dess sjukdomskonsekvenser

Flera nya studier har undersökt användningen av ubiquitin i cellulär medicin:

• A föreslog att ubiquitin också är involverat i andra cellulära processer, såsom aktivering av kärnfaktor-KB (NF-KB) inflammatoriskt svar och DNA-skada reparation.
• A föreslog att dysfunktion i ubiquitinsystemet kan leda till neurodegenerativa störningar och andra mänskliga sjukdomar. Denna studie indikerar också att ubiquitinsystemet är involverat i utvecklingen av inflammatoriska och autoimmuna sjukdomar, såsom artrit och psoriasis.
• A föreslog att många virus, inklusive influensa A (IAV), etablerar infektion genom att ta över ubiquitination.

Men på grund av dess mångsidiga och komplicerade natur är mekanismerna bakom de fysiologiska och patofysiologiska åtgärderna i ubiquitinsystemet ännu inte helt förstådda.

Takeaway

Ubiquitin spelar en viktig roll för att reglera protein på mobilnivå. Läkare tror att det har en lovande potential för en målinriktad cellmedicinsk behandling.

Studien av ubiquitin har redan lett till utveckling av mediciner för behandling av multipelt myelom, en form av blodcancer. Dessa läkemedel inkluderar bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) och ixazomib (Ninlaro).