Co je to ubiquitin systém?

Ubikvitin je typ proteinu nalezeného v eukaryotických buňkách.Eukaryotické buňky mají buněčné jádro a vyskytují se u lidí, zvířat, rostlin a hub.Uvnitř buněk jsou proteiny nepřetržitě syntetizovány a rozkládány nebo degradovány a ubikvitinový systém pomáhá regulovat tento proteinový obrat.Ubiquitin se připojuje k proteinům, které mají být degradovány, a účinně je označuje.Poté jsou proteiny převezeny do struktury zvané proteazom, kde probíhá degradace.Sekvence těchto aminokyselin se v různých organismech příliš nemění, takže kvasinkový ubikvitin a lidský ubikvitin obsahují pouze tři rozdíly v sekvenci.Ubiquitin získává své jméno ze slova všudypřítomné, které se týká něčeho, co se nachází všude.V souladu se svým názvem není ubiquitin omezen na jednu část buňky, ale je přítomen všude.Ubikvitinový systém je zapojen do mnoha buněčných procesů, kde dochází k modifikaci proteinů, včetně růstu, dělení a smrti buněk a kopírování a opravy DNA. Než může ubikvitinový systém začít fungovat, musí být aktivován ubikvitin.Tento krok vyžaduje energii ve formě adenosin trifosfátu (ATP), struktury, která nese chemickou energii uvnitř buňky.Energie je nezbytná k tomu, aby enzym zvaný E1 aktivoval ubikvitin.Předpokládá se, že E3 také pomáhá identifikovat protein a pak k němu může být připojena jedna nebo více ubikvitinových molekul.Signál, který označuje protein pro rozpoznání ubikvitinovým systémem, není znám, ačkoli vědci si myslí, že určité aminokyseliny mohou být odpovědné, z nichž některé mohou zůstat skryty, pokud se protein nevyhnul nebo se nezúčastní reakce.

Nakonec je protein s ubikvitinovou značkou přenesen do proteazomu, který má být degradován.Někteří vědci si myslí, že ubikvitin pomáhá udržovat protein připojený k proteazomu, zatímco dochází k degradaci, což mu brání příliš brzy.Proteazomy jsou stroje degradující proteiny, které se skládají ze hromady prstenů.Próny na každém konci válce jsou neaktivní, zatímco centrální prsteny jsou aktivní a uzavírají komoru, ve které se proteiny rozkládají.Čepice na obou koncích válce se připojují k ubikvitinu a přímé proteiny do komory pro degradaci