From Wikipedia, the free encyclopedia
Ubikvitin je mali regulatorni protein, koji je prisutan u skoro svim tkivima eukariota. Ubikvitinacija je proces posttranslacione modifikacije nekog proteina, koja nastaje njegovim vezivanjem za jedan ili više ubikvitinskih monomera kovalentnim vezama.[1] Najčešća svrha ubikvitinacije je označavanje proteina za razgradnju. Ubikvitinska etiketa usmerava proteine ka proteasomu, koji je veliki proteinski kompleks u ćelijama koji razlaže i reciklira nepotrebne proteine. Osim toga, ubikvitinacija kontroliše stabilnost, funkciju i unutrašnji ćelijski položaj velikog broja proteina. Proces ubikvitinacije započinje enzim E1.[2]
Ubikvitin (prvotno sveprisutni imunopotentni polipeptid) je bio identifikovan 1975. godine kao sveprisutni protein mase 8.5 kDa. Osnovne uloge ubikvitina otkrivene su u ranim 1980-im u istraživanjima Foks Čejs instituta za rak, a otkrila ga je ekipa naučnika koju su sačinjavali Aron Ciechanover, Avram Hershko i Irvin Rose, koji su za svoje otkriće dobili Nobelovu nagradu za hemiju 2004. godine.[3][4][5]
Ubikvitinski sistem je prvotno okarakterisan kao -zavisni proteolitički sistem prisutan u ćelijskim ekstraktima. Za termostabilani polipeptid prisutan u ovim ekstraktima, ATP-zavisni proteolitički faktor 1 (), je utvrđeo da je povezan kovalentnom vezom za model supstrata lizozima, u i 2+ zavisnim procesima. Višestruki molekuli su bili povezani s jednim molekulom supstrata izopeptidnim vezama. Ustanovljeno je da se njihovi kougovani proteini brzo razlažu uz oslobađanje slobodnih . Ubrzo nakon toga, razjašnjena je kougacija proteina, koji je nazvan ubikvitinom. Karboksilna grupa aminokiseline glicina () je otkrivena kao mjesto spajanja sa lizinom supstrata.
| Broj aminokiselina | 76 |
| Molekulska masa | 8564.47 Da |
| Izoelektrično polje (pI) | 6.79 |
| Nazivi gena | RPS27A (UBA80, UBCEP1), UBA52 (UBCEP2), UBB, UBC |
Ubikvitin je protein koji se sastoji od 76 aminokiselina i ima molekulsku masu od 8.5 kDa. Ključne karakteristike su C-terminalni rep i 7 lizina. Visoko je konzerviran među eukariotskim vrstama: ljudi i kvasci dele 96% sekvence. Sekvenca ljudskog ubikvitina, pri čemu svako slovo označava aminokiselinu, je:
Proces označavanja nekog proteina ubikvitinom (ubikvitinacija) se sastoji od serije koraka:
U reakciji ubikvitinacije E1 se može povezati sa desetinama E2, koji se mogu povezati sa stotinama E3, hijerarhijski. Ostali ubikvitinu-slični proteini takođe reaguju preko E1-E2-E3 kaskade.
E3 enzimi poseduju jedan od dva moguća domena:
Prenos je moguć na dva načina:
Osim da se samo jedan ubikvitin veže na supstrat, moguće je vezivanje niza molekula ubikvitina, pa tako nastaje poliubikvitinski lanac. Osim toga, neki supstrati su modifikovaani adicijom ubikvitinskih modula s lizinskim ostatkom, u procesu koji se naziva multiubikvitinacija. Kao što je već rečeno, ubikvitin ima 7 lizinskih ostataka. Istorijski, prvobitni tip prepoznatih ubikvitinskih lanaca su bili oni povezani preko lizina 48. Novija istraživanja su otkrila varijetet veza koji uključuje sve moguće lizinske nastavke, a osim toga i linearne lance povezane s -terminalom ubikvitinskog molekula.[6][7] Radovi izdani 2007. godine pokazuju stvaranje razgranatih lanaca ubikvitina putem različitih veza.[8][9] "Atipični" (nelizinski vezani) lanci ubikvitina se spominju u radu naučnik Ikede i Đikića.[10]
Ubikvitinacijski sistem učestvuje u brojnim ćelijskim procesima, kao što su[11]:
Najistraživaniji poliubikvitinski lanci, oni povezani preko 48-og molekule lizina, označavaju proteine za razgradnju u procesu koji se zove proteoliza. Barem četiri ubikvitinska molekula moraju biti povezana za lizinske nastavke ciljanog proteina kako bi ga prepoznao -proteasom.[12]. Proteasom je kompleksna, bačvasta struktura s dve komore, u kojima se odvija proteoliza. Proteini se brzo razgrađaju u manje peptide (obično duge od 3 - 24 aminokiseline). Ubikvitinski molekuli se odvajaju od proteina pre same razgradnje i recikliraju za dalju upotrebu. Iako je većina proteosomskih supstrata ubikvitinirana, postoje primeri neubikvitiniranih proteina za razgradnju u proteasomu.
Ubikvitin takođe može da označava membranske proteine (na primer, receptore) koje treba odstraniti s membrane, i vrši nekoliko signalnih uloga u ćeliji. Molekuli na ćelijskoj membrani označeni s ubikvitinom su često monoubikvitinizirani, i ove modifikacije često označavaju protein za razgradnju u lizosomu.
Neki genetički poremećaji često povezani s ubikvitinom su:
Antitijela za ubikvitin se koriste u histologiji kako bi se identifikovale abnormalne nakupine proteina unutar ćelije, koje su markeri bolesti. Ove nakupine se nazivaju inkluzijska telešca. Primeri za takve nenormalne inkluzije su:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
