Ubikvitin je mali regulatorni protein sa 76 aminokiselina koji je otkriven 1975. Prisutan je u svim eukariotskim stanicama, usmjeravajući kretanje važnih proteina u stanici, sudjelujući u sintezi novih proteina i uništavanju neispravnih proteina.
Eukariotske stanice
Pronađen u svim eukariotskim stanicama s istim slijedom aminokiselina, evolucijom je ubikvitin gotovo nepromijenjen. Eukariotske stanice, za razliku od prokariontskih stanica, složene su i sadrže jezgru i druga područja specijalizirane funkcije, odvojene membranama.
Eukariotske stanice čine biljke, gljive i životinje, dok prokariotske stanice čine jednostavne organizme poput bakterija.
Što ubikvitin radi?
Stanice u vašem tijelu brzo se grade i razgrađuju proteine. Ubikvitin se veže na proteine, označavajući ih za odlaganje. Taj se postupak naziva ubikvitinacija.
Označeni proteini odvoze se u proteasome da bi se uništili. Neposredno prije ulaska proteina u proteasom, ubikvitin je odvojen da bi se ponovno koristio.
2004. godine Nobelovu nagradu za kemiju dobili su Aaron Ciechanover, Avram Hershko i Irwin Rose za otkriće ovog procesa, nazvanog degradacija posredovana ubikvitinom (proteoliza).
Zašto je ubikvitin važan?
Na temelju svoje funkcije, ubikvitin je proučavan za ulogu u potencijalnoj ciljanoj terapiji za liječenje raka.
Liječnici se usredotočuju na specifične nepravilnosti u stanicama raka koje im omogućuju preživljavanje. Cilj je upotrijebiti ubikvitin za manipulaciju bjelančevinama u stanicama raka kako bi stanica raka umrla.
Studija ubikvitina dovela je do razvoja tri inhibitora proteasoma koje je odobrila Uprava za hranu i lijekove (FDA) za liječenje ljudi s multiplim mijelomom, oblikom raka krvi:
- bortezomib (Velcade)
- karfilzomib (Kyprolis)
- iksazomib (Ninlaro)
Može li se ubikvitin koristiti za liječenje drugih stanja?
Prema Nacionalnom institutu za rak, istraživači proučavaju ubikvitin u odnosu na normalnu fiziologiju, kardiovaskularne bolesti, rak i druge poremećaje. Fokusiraju se na nekoliko aspekata ubikvitina, uključujući:
- reguliranje preživljavanja i smrti stanica karcinoma
- njegov odnos prema stresu
- njegova uloga u mitohondrijima i implikacije na bolest
Nekoliko nedavnih studija istraživalo je upotrebu ubikvitina u staničnoj medicini:
- Studija iz 2017. godine sugerirala je da je ubikvitin također uključen u druge stanične procese, poput aktivacije upalnog odgovora nuklearnog faktora κB (NF-κB) i sanacije oštećenja DNA.
- Studija iz 2018. godine sugerirala je da disfunkcija ubikvitinskog sustava može dovesti do neurodegenerativnih poremećaja i drugih ljudskih bolesti. Ova studija također ukazuje da je ubikvitin sustav uključen u razvoj upalnih i autoimunih bolesti, poput artritisa i psorijaze.
- Studija iz 2016. godine sugerirala je da mnogi virusi, uključujući gripu A (IAV), utvrđuju infekciju preuzimajući ubikvitinaciju.
Međutim, zbog njegove raznolike i komplicirane prirode, mehanizmi koji stoje iza fiziološkog i patofiziološkog djelovanja ubikvitinskog sustava još nisu u potpunosti shvaćeni.
Za poneti
Ubikvitin igra važnu ulogu u regulaciji proteina na staničnoj razini. Liječnici vjeruju da ima obećavajući potencijal za niz ciljanih tretmana staničnom medicinom.
Proučavanje ubikvitina već je dovelo do razvoja lijekova za liječenje multiplog mijeloma, oblika raka krvi. Ti lijekovi uključuju bortezomib (Velcade), karfilzomib (Kyprolis) i iksazomib (Ninlaro).
