Cos'è la proteina ubiquitina?

La proteina di ubiquitina (UB) è una proteina regolatoria trovata in tutti i tessuti degli organismi eucariotici, che sono quelli che hanno strutture cellulari complesse circondate da membrane.Animali, piante e funghi sono inclusi in questa categoria.Il ruolo principale della proteina ubiquitina è quello di taggare altre proteine per la distruzione.Quando almeno quattro si attaccano a un'altra proteina, la cellula inizia a smontarla.

Composta da una sequenza di soli 76 aminoacidi, la proteina dell'ubiquitina varia poco tra gli organismi.C'è solo una leggera differenza tra la versione umana e quella trovata nel lievito, suggerendo che la sua struttura è essenziale per la complessa funzione cellulare.La sequenza amminica è stata conservata sulla storia evolutiva. Le cellule costruiscono continuamente proteine che svolgono funzioni specifiche.Lo smontaggio di questo tipo di proteina è un modo efficace per assicurare che il processo ad esso sia interrotto.La proteina dell'ubiquitina svolge un ruolo centrale nell'eliminazione delle proteine che non sono più necessarie.In un ubiquitinazione definito elaborato, le proteine da riciclare vengono somministrate un tag molecolare, la proteina ubiquitina.

Le proteine regolatori che hanno completato la loro funzione si ritiene che innescano un segnale che attira la proteina dell'ubiquitina.Sono necessari tre tipi di enzimi per completare l'allegato.E1 o enzimi attivanti UB, metti l'ubiquitina in uno stato reattivo.L'attaccamento alla proteina è catalizzato da E2 o enzimi coniugati UB.Un terzo tipo di enzima, E3, lavora per identificare la proteina da rimuovere.

Un singolo organismo può contenere molte versioni diverse di questi enzimi.Ci sono oltre una dozzina di varianti dell'enzima E2 nel lievito, per esempio.Si pensa che una combinazione di queste varianti faciliti il tagging dell'ubiquitina di proteine associate a funzioni specifiche.

Una proteina identificata da quattro o più tag viene alimentata nel proteasoma, una struttura vuota che abbatte le proteine in singole parti.Il tag della proteina ubiquitina si comporta come una chiave chimica per aprire il proteasoma.Quando inizia lo smontaggio, i tag UB vengono rilasciati e possono essere riutilizzati.Il premio Nobel in chimica del 2004 è stato assegnato agli scopritori di questo processo.

La proteina ubiquitina svolge un ruolo centrale in molti diversi processi cellulari.La disfunzione nei processi mediati da UB può portare a una serie di condizioni patologiche.Alcuni tumori, i disturbi del sistema immunitario e le malattie dei nervi degenerativi sono stati legati a una funzione UB impropria, suggerendo possibili opzioni di trattamento o percorsi per ulteriori ricerche.