Hva er Ubiquitin og hvorfor er det viktig?

Innhold

• Eukaryote celler
• Hva gjør ubiquitin?
• Hvorfor er ubiquitin viktig?
• Kan ubiquitin brukes til å behandle andre tilstander?
• Takeaway

Ubiquitin er et lite regulatorisk protein med 76 aminosyrer som ble oppdaget i 1975. Det er tilstede i alle eukaryote celler, som styrer bevegelsen av viktige proteiner i cellen, og deltar i både syntesen av nye proteiner og ødeleggelsen av defekte proteiner.

Eukaryote celler

Funnet i alle eukaryote celler med samme aminosyresekvens, har ubiquitin vært praktisk talt uendret av evolusjon. Eukaryote celler, i motsetning til prokaryote celler, er komplekse og inneholder en kjerne og andre områder med spesialisert funksjon, atskilt av membraner.

Eukaryote celler utgjør planter, sopp og dyr, mens prokaryote celler utgjør enkle organismer som bakterier.

Hva gjør ubiquitin?

Cellene i kroppen din bygger seg opp og bryter ned proteiner i rask hastighet. Ubiquitin fester seg til proteiner og merker dem for avhending. Denne prosessen kalles ubiquitination.

Merkede proteiner blir tatt med til proteasomer for å bli ødelagt. Rett før proteinet kommer inn i proteasomet, kobles ubiquitin ut for å brukes igjen.

I 2004 ble Nobelprisen i kjemi tildelt Aaron Ciechanover, Avram Hershko og Irwin Rose for oppdagelsen av denne prosessen, kalt ubiquitin-mediert degradering (proteolyse).

Hvorfor er ubiquitin viktig?

Basert på funksjonen har ubiquitin blitt studert for en rolle i potensiell målrettet terapi for å behandle kreft.

Legene fokuserer på spesifikke uregelmessigheter i kreftcellene som lar dem overleve. Målet er å bruke ubiquitin til å manipulere proteinet i kreftceller for å få kreftcellen til å dø.

Studien av ubiquitin har ført til utvikling av tre proteasomhemmere som er godkjent av Food and Drug Administration (FDA) for å behandle personer med myelomatose, en form for blodkreft:

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

Kan ubiquitin brukes til å behandle andre tilstander?

Ifølge National Cancer Institute studerer forskere ubiquitin i forhold til normal fysiologi, kardiovaskulær sykdom, kreft og andre lidelser. De fokuserer på flere aspekter av ubiquitin, inkludert:

• regulering av overlevelse og død av kreftceller
• forholdet til stress
• dens rolle i mitokondriene og dens sykdomsimplikasjoner

Flere nylige studier har undersøkt bruken av ubiquitin i cellulær medisin:

• A antydet at ubiquitin også er involvert i andre cellulære prosesser, for eksempel aktivering av nukleær faktor-KB (NF-KB) inflammatorisk respons og DNA-skadereparasjon.
• A antydet at dysfunksjon i ubiquitinsystemet kan føre til nevrodegenerative lidelser og andre menneskelige sykdommer. Denne studien indikerer også at ubiquitinsystemet er involvert i utviklingen av inflammatoriske og autoimmune sykdommer, som leddgikt og psoriasis.
• A foreslo at mange virus, inkludert influensa A (IAV), etablerer infeksjon ved å overta ubiquitination.

På grunn av dens mangfoldige og kompliserte natur er mekanismene bak de fysiologiske og patofysiologiske handlingene til ubiquitinsystemet ennå ikke fullstendig forstått.

Takeaway

Ubiquitin spiller en viktig rolle i reguleringen av protein på mobilnivå. Legene mener det har lovende potensial for en rekke målrettede cellulære medisiner.

Studien av ubiquitin har allerede ført til utvikling av medisiner for behandling av myelomatose, en form for blodkreft. Disse medisinene inkluderer bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) og ixazomib (Ninlaro).