Qual è il sistema ubiquitinico?

L'ubiquitina è un tipo di proteina che si trova nelle cellule eucariotiche.Le cellule eucariotiche hanno un nucleo cellulare e si trovano nell'uomo, negli animali, nelle piante e nei funghi.All'interno delle cellule, le proteine vengono continuamente sintetizzate e scomposte o degradate e il sistema di ubiquitina aiuta a regolare questo turnover delle proteine.L'ubiquitina si attacca a quelle proteine che devono essere degradate, etichettandole efficacemente.Quindi le proteine vengono portate in una struttura chiamata proteasoma in cui avviene la degradazione.

Le proteine sono fatte di unità chiamate aminoacidi e 76 aminoacidi costituiscono la piccola proteina ubiquitina.La sequenza di questi aminoacidi non cambia molto nei diversi organismi, quindi l'ubiquitina di lievito e l'ubiquitina umana contengono solo tre differenze di sequenza.Ubiquitin prende il nome dalla parola onnipresente, che si riferisce a qualcosa che si trova ovunque.In linea con il suo nome, l'ubiquitina non è limitata a una parte della cella ma è presente ovunque.Il sistema di ubiquitina è coinvolto in molti processi cellulari in cui si verifica la modifica delle proteine, tra cui la crescita, la divisione e la morte delle cellule e la copia e la riparazione del DNA.

Prima che il sistema di ubiquitina possa iniziare a funzionare, l'ubiquitina deve essere attivata.Questo passaggio richiede energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP), una struttura che trasporta energia chimica all'interno della cellula.L'energia è necessaria per consentire a un enzima chiamato E1 di attivare l'ubiquitina.

Successivamente, altri due enzimi del sistema di ubiquitina, noti come E2 ed E3, agire insieme per attaccare l'ubiquitina alla proteina target.Si pensa che E3 aiuti anche a identificare la proteina e una o più molecole di ubiquitina possono quindi essere attaccate ad essa.Il segnale che segna una proteina per il riconoscimento da parte del sistema di ubiquitina non è noto, sebbene gli scienziati pensino che alcuni aminoacidi possano essere responsabili, alcuni dei quali possono rimanere nascosti a meno che la proteina non si svolga o prenda parte a una reazione.

Infine, la proteina con il suo tag ubiquitina viene trasferita a un proteasoma per essere degradata.Alcuni scienziati pensano che l'ubiquitina aiuti a mantenere la proteina attaccata al proteasoma mentre si verifica la degradazione, impedendo che si staccò troppo presto.I proteasomi sono macchine cilindriche che degradano le proteine che consistono in una pila di anelli.Gli anelli su ciascuna estremità del cilindro sono inattivi mentre gli anelli centrali sono attivi e racchiudono una camera in cui le proteine sono scomposte.Caps su entrambe le estremità del cilindro si attaccano all'ubiquitina e alle proteine dirette nella camera per la degradazione.