Ubikvitin je mala, 76-aminokiselina, regulatorni protein koji je otkriven 1975. Prisutan je u svim eukariotskim stanicama, usmeravajući kretanje važnih proteina u stanici, sudjelujući u sintezi novih bjelančevina i uništavanju neispravnih proteina.
Eukariotske stanice
Nađen u svim eukariotskim stanicama s istim redoslijedom aminokiselina, ubikvitin je evolucijom gotovo nepromijenjen. Eukariotske stanice, za razliku od prokariotskih stanica, su složene i sadrže jezgro i druga područja specijaliziranih funkcija, odijeljena membranama.
Eukariotske stanice čine biljke, gljivice i životinje, dok prokariotske stanice čine jednostavni organizmi poput bakterija.
Što radi ubikvitin?
Stanice u vašem tijelu nakupljaju i razgrađuju proteine brzom brzinom. Ubikvitin se veže za proteine, označavajući ih za odlaganje. Taj se postupak naziva sveprisutnost.
Označeni proteini uzimaju se u proteasome koji se trebaju uništiti. Neposredno prije nego što protein uđe u proteasom, ubikvitin se odvaja da bi se ponovno mogao koristiti.
2004. godine, Nobelova nagrada za kemiju dodijeljena je Aaronu Ciechanoveru, Avramu Hershko i Irwinu Roseu za otkriće ovog procesa, nazvanog ubikvitin posredovane degradacije (proteoliza).
Zašto je ubikvitin važan?
Na temelju njegove funkcije, ubikvitin je proučavan zbog uloge u potencijalnoj ciljanoj terapiji za liječenje raka.
Liječnici se usredotočuju na specifične nepravilnosti u stanicama karcinoma koje im omogućuju preživljavanje. Cilj je upotrebom ubikvitina za manipuliranje proteinima u stanicama raka da bi stanica raka umrla.
Studija ubikvitina dovela je do razvoja tri inhibitora proteasoma koje je odobrila Uprava za hranu i lijekove (FDA) za liječenje ljudi s multiplim mijelomom, oblikom karcinoma krvi:
- bortezomib (Velcade)
- karfilzomib (Kyprolis)
- iksazomib (Ninlaro)
Može li se ubikvitin koristiti za liječenje drugih stanja?
Prema Nacionalnom institutu za rak, istraživači proučavaju ubikvitin u odnosu na normalnu fiziologiju, kardiovaskularne bolesti, rak i druge poremećaje. Usredotočeni su na nekoliko aspekata ubikvitina, uključujući:
- reguliranje preživljavanja i smrti stanica raka
- njegov odnos prema stresu
- njegova uloga u mitohondrijima i posljedice na bolest
Nekoliko nedavnih studija istraživalo je uporabu ubikvitina u staničnoj medicini:
- Studija iz 2017. sugerira da je ubikvitin također uključen u ostale stanične procese, poput aktiviranja nuklearnog upalnog odgovora nuklearnog faktora-κB i popravljanja oštećenja DNA.
- Studija iz 2018. godine sugerirala je da disfunkcija ubikvitinskog sustava može dovesti do neurodegenerativnih poremećaja i drugih ljudskih bolesti. Ovo istraživanje također pokazuje da je ubikvitin sustav uključen u razvoj upalnih i autoimunih bolesti, poput artritisa i psorijaze.
- Studija iz 2016. godine sugerirala je da mnogi virusi, uključujući gripu A (IAV), ustanove infekciju preuzimajući sveprisutnu upotrebu.
Međutim, zbog njegove raznolike i komplicirane prirode, mehanizmi koji stoje iza fizioloških i patofizioloških djelovanja ubikvitinog sustava još uvijek nisu u potpunosti razjašnjeni.
Polet
Ubikvitin ima važnu ulogu u regulaciji proteina na staničnoj razini. Liječnici vjeruju da ima obećavajući potencijal za mnoštvo ciljanih tretmana stanične medicine.
Studija ubikvitina već je dovela do razvoja lijekova za liječenje multiplog mijeloma, oblika raka krvi. Ti lijekovi uključuju bortezomib (Velcade), karfilzomib (Kyprolis) i iksazomib (Ninlaro).
