Что такое убиквитин и почему он важен?

Содержание

• Эукариотические клетки
• Что делает убиквитин?
• Почему важен убиквитин?
• Можно ли использовать убиквитин для лечения других состояний?
• Вывод

Убиквитин - это небольшой регуляторный белок, состоящий из 76 аминокислот, который был открыт в 1975 году. Он присутствует во всех эукариотических клетках, управляет перемещением важных белков в клетке, участвует как в синтезе новых белков, так и в разрушении дефектных белков.

Эукариотические клетки

Обнаруженный во всех эукариотических клетках с одинаковой аминокислотной последовательностью, убиквитин практически не изменился в ходе эволюции. Эукариотические клетки, в отличие от прокариотических клеток, сложны и содержат ядро ​​и другие области специализированной функции, разделенные мембранами.

Эукариотические клетки составляют растения, грибы и животных, тогда как прокариотические клетки составляют простые организмы, такие как бактерии.

Что делает убиквитин?

Клетки вашего тела быстро накапливают и расщепляют белки. Убиквитин прикрепляется к белкам, помечая их для утилизации. Этот процесс называется убиквитинизацией.

Меченые белки попадают в протеасомы для уничтожения. Непосредственно перед тем, как белок попадает в протеасому, убиквитин отключается, чтобы использовать его снова.

В 2004 году Нобелевская премия по химии была присуждена Аарону Цехановеру, Авраму Хершко и Ирвину Роузу за открытие этого процесса, называемого убиквитин-опосредованной деградацией (протеолиз).

Почему важен убиквитин?

Основываясь на его функции, убиквитин изучался на предмет его роли в потенциальной таргетной терапии для лечения рака.

Врачи обращают внимание на определенные нарушения в раковых клетках, которые позволяют им выжить. Цель состоит в том, чтобы использовать убиквитин для манипулирования белком в раковых клетках, чтобы вызвать гибель раковой клетки.

Изучение убиквитина привело к разработке трех ингибиторов протеасом, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) для лечения людей с множественной миеломой, формой рака крови:

• бортезомиб (Велкейд)
• карфилзомиб (Кипролис)
• иксазомиб (Нинларо)

Можно ли использовать убиквитин для лечения других состояний?

По данным Национального института рака, исследователи изучают связь убиквитина с нормальной физиологией, сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком и другими расстройствами. Они сосредоточили внимание на нескольких аспектах убиквитина, в том числе:

• регулирование выживания и смерти раковых клеток
• его отношение к стрессу
• его роль в митохондриях и его последствия для болезней

Несколько недавних исследований изучали использование убиквитина в клеточной медицине:

• A предположил, что убиквитин также участвует в других клеточных процессах, таких как активация воспалительного ответа ядерного фактора-κB (NF-κB) и восстановление повреждений ДНК.
• А. предположил, что дисфункция убиквитиновой системы может привести к нейродегенеративным расстройствам и другим заболеваниям человека. Это исследование также указывает на то, что система убиквитина участвует в развитии воспалительных и аутоиммунных заболеваний, таких как артрит и псориаз.
• A предположил, что многие вирусы, включая грипп A (IAV), вызывают инфекцию, принимая убиквитинирование.

Однако из-за его разнообразной и сложной природы механизмы физиологического и патофизиологического действия убиквитиновой системы еще полностью не изучены.

Вывод

Убиквитин играет важную роль в регуляции белка на клеточном уровне. Врачи считают, что у него многообещающий потенциал для целого ряда целевых методов лечения клеточной медицины.

Изучение убиквитина уже привело к разработке лекарств для лечения множественной миеломы - формы рака крови. Эти лекарства включают бортезомиб (Велкейд), карфилзомиб (Кипролис) и иксазомиб (Нинларо).