Šta je ubikvitin i zašto je važan?

Sadržaj

• Eukariotske stanice
• Šta radi ubikvitin?
• Zašto je ubikvitin važan?
• Može li se ubikvitin koristiti za liječenje drugih stanja?
• Za poneti

Ubikvitin je mali regulatorni protein sa 76 aminokiselina koji je otkriven 1975. Prisutan je u svim eukariotskim stanicama, usmjeravajući kretanje važnih proteina u ćeliji, sudjelujući u sintezi novih proteina i uništavanju neispravnih proteina.

Eukariotske stanice

Pronađen u svim eukariotskim ćelijama sa istim aminokiselinskim redoslijedom, ubikvitin je evolucijom praktički nepromijenjen. Eukariotske stanice su, za razliku od prokariontskih, složene i sadrže jezgru i druga područja specijalizovane funkcije, odvojene membranama.

Eukariotske stanice čine biljke, gljive i životinje, dok prokariotske stanice čine jednostavne organizme poput bakterija.

Šta radi ubikvitin?

Stanice u vašem tijelu brzo se grade i razgrađuju proteine. Ubikvitin se veže za proteine, označavajući ih za odlaganje. Taj se proces naziva ubikvitinacija.

Označeni proteini odvoze se u proteasome da bi se uništili. Neposredno prije nego što protein uđe u proteasom, ubikvitin se isključuje i ponovo koristi.

2004. godine Nobelovu nagradu za hemiju dobili su Aaron Ciechanover, Avram Hershko i Irwin Rose za otkriće ovog procesa, nazvanog degradacija posredovana ubikvitinom (proteoliza).

Zašto je ubikvitin važan?

Na osnovu svoje funkcije, ubikvitin je proučavan za ulogu u potencijalnoj ciljanoj terapiji za liječenje karcinoma.

Liječnici se fokusiraju na specifične nepravilnosti u ćelijama karcinoma koje im omogućavaju preživljavanje. Cilj je upotreba ubikvitina za manipulaciju proteinima u ćelijama karcinoma kako bi ćelija 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 raka 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. Fokusiraju se na nekoliko aspekata ubikvitina, uključujući:

• reguliranje preživljavanja i smrti ćelija karcinoma
• njegov odnos prema stresu
• njegova uloga u mitohondrijima i implikacije na bolest

Nekoliko nedavnih studija istraživalo je upotrebu ubikvitina u ćelijskoj medicini:

• Sugerira se da je ubikvitin također uključen u druge ćelijske procese, poput aktivacije inflamatornog odgovora nuklearnog faktora κB (NF-κB) i sanacije oštećenja DNK.
• Sugerira se da disfunkcija ubikvitinskog sistema može dovesti do neurodegenerativnih poremećaja i drugih ljudskih bolesti. Ova studija takođe ukazuje na to da je sistem ubikvitina uključen u razvoj upalnih i autoimunih bolesti, poput artritisa i psorijaze.
• Sugerira se da mnogi virusi, uključujući gripu A (IAV), utvrđuju infekciju preuzimajući ubikvitinaciju.

Međutim, zbog njegove raznolike i komplicirane prirode, mehanizmi koji stoje iza fiziološkog i patofiziološkog djelovanja ubikvitinskog sistema još nisu u potpunosti shvaćeni.

Za poneti

Ubikvitin igra važnu ulogu u regulaciji proteina na staničnoj razini. Liječnici vjeruju da ima perspektivan potencijal za razne ciljane tretmane ćelijske medicine.

Proučavanje ubikvitina već je dovelo do razvoja lijekova za liječenje multiplog mijeloma, oblika raka krvi. Ovi lijekovi uključuju bortezomib (Velcade), karfilzomib (Kyprolis) i iksazomib (Ninlaro).