Ubikvitin je majhna, 76-aminokislinska, regulativna beljakovina, ki so jo odkrili leta 1975. Prisotna je v vseh evkariontskih celicah, usmerja gibanje pomembnih beljakovin v celici, sodeluje tako pri sintezi novih beljakovin kot pri uničevanju pokvarjenih beljakovin.
Evkariontske celice
Ubikvitin je bil v vseh evkariontskih celicah z enakim zaporedjem aminokislin evolucijo skoraj nespremenjen. Evkariontske celice so v nasprotju s prokariotskimi celicami kompleksne in vsebujejo jedro in druga področja specializiranega delovanja, ločena z membranami.
Evkariontske celice sestavljajo rastline, glive in živali, medtem ko prokariontske celice sestavljajo preprosti organizmi, kot so bakterije.
Kaj počne ubikvitin?
Celice v vašem telesu se hitro kopičijo in razgrajujejo beljakovine. Ubikvitin se veže na beljakovine in jih označi za odstranjevanje. Ta postopek se imenuje ubikvitacija.
Označeni proteini se odnesejo v proteasome, ki jih je treba uničiti. Tik preden beljakovina vstopi v proteasom, se ubikvitin prekine, da bi ga lahko ponovno uporabili.
Leta 2004 so Nobelovo nagrado za kemijo podelili Aaronu Ciechanoveru, Avramu Hershko in Irwinu Roseu za odkritje tega procesa, imenovanega ubikvitin, ki ga posreduje degradacija (proteoliza).
Zakaj je pomemben ubikvitin?
Glede na njegovo funkcijo so ubikvitin preučili za vlogo v potencialni ciljni terapiji za zdravljenje raka.
Zdravniki se osredotočajo na posebne nepravilnosti v rakavih celicah, ki jim omogočajo preživetje. Cilj je uporaba ubikvitina za manipulacijo z beljakovinami v rakavih celicah, da bi rakava celica umrla.
Študija ubikvitina je privedla do razvoja treh zaviralcev proteasomov, ki jih je odobrila Uprava za hrano in zdravila (FDA) za zdravljenje ljudi z multiplim mielomom, obliko krvnega raka:
- bortezomib (Velcade)
- karfilzomib (Kyprolis)
- iksazomib (Ninlaro)
Ali se lahko ubikvitin uporablja za zdravljenje drugih stanj?
Po podatkih Nacionalnega inštituta za rak raziskovalci preučujejo ubikvitin v povezavi z normalno fiziologijo, srčno-žilnimi boleznimi, rakom in drugimi motnjami. Osredotočajo se na več vidikov ubikvitina, vključno z:
- uravnavanje preživetja in smrti rakavih celic
- njen odnos do stresa
- njegova vloga pri mitohondrijih in posledice za bolezen
Več nedavnih raziskav je raziskalo uporabo ubikvitina v celični medicini:
- Študija iz leta 2017 je pokazala, da je ubikvitin vključen tudi v druge celične procese, na primer aktiviranje vnetnega odziva jedrskega faktorja-κB (NF-κB) in popravilo poškodbe DNA.
- Študija iz leta 2018 je pokazala, da lahko disfunkcija sistema ubikvitina privede do nevrodegenerativnih motenj in drugih človeških bolezni. Ta študija tudi kaže, da je ubikvitin sistem vključen v razvoj vnetnih in avtoimunskih bolezni, kot sta artritis in luskavica.
- Študija iz leta 2016 je pokazala, da številni virusi, vključno z gripo A (IAV), okužijo okužbo s prevzemom razširjenosti.
Vendar zaradi svoje raznolike in zapletene narave mehanizmi fiziološkega in patofiziološkega delovanja ubikvitinskega sistema še niso popolnoma razumljeni.
Odvzem
Ubikvitin ima pomembno vlogo pri uravnavanju beljakovin na celični ravni. Zdravniki verjamejo, da ima obetaven potencial za vrsto ciljnih celičnih zdravil.
Študija ubikvitina je že privedla do razvoja zdravil za zdravljenje multiplog mieloma, oblike krvnega raka. Ta zdravila vključujejo bortezomib (Velcade), karfilzomib (Kyprolis) in iksazomib (Ninlaro).
