Що таке убіквітин і чому він важливий?

Еукаріотичні клітини

Виявлений у всіх еукаріотичних клітинах з однаковою послідовністю амінокислот, убіквітин практично не змінився в процесі еволюції. Еукаріотичні клітини, на відміну від прокаріотичних, складні і містять ядро ​​та інші ділянки спеціалізованої функції, розділені мембранами.

Еукаріотичні клітини утворюють рослини, гриби та тварини, тоді як прокаріотичні клітини утворюють прості організми, як бактерії.

Що робить убіквітин?

Клітини вашого тіла швидко розкладають і розщеплюють білки. Убіквітин приєднується до білків, позначаючи їх для утилізації. Цей процес називається убіквітинацією.

Мічені білки переносяться в протеасоми для руйнування. Безпосередньо перед тим, як білок увійде в протеасому, убіквітин від’єднується для повторного використання.

У 2004 році Нобелівську премію з хімії присудили Аарону Чехановеру, Авраму Гершко та Ірвіну Роузу за відкриття цього процесу, який називається убіквітин-опосередкованою деградацією (протеолізом).

Чому убіквітин важливий?

Виходячи з його функції, було вивчено роль убіквітину в потенційній цільовій терапії для лікування раку.

Лікарі зосереджуються на специфічних порушеннях в ракових клітинах, які дозволяють їм вижити. Мета полягає в тому, щоб використовувати убіквітин для маніпулювання білком в ракових клітинах, щоб викликати смерть ракової клітини.

Дослідження убіквітину призвело до розробки трьох інгібіторів протеасом, схвалених Управлінням з контролю за продуктами і ліками (FDA) для лікування людей з множинною мієломою, формою раку крові:

• бортезоміб (Велкейд)
• карфілзоміб (Кіпроліс)
• іксазоміб (Нінларо)

Чи можна використовувати убіквітин для лікування інших захворювань?

Відповідно з Національний інститут раку, дослідники вивчають убіквітин у зв’язку з нормальною фізіологією, серцево-судинними захворюваннями, раком та іншими розладами. Вони зосереджуються на кількох аспектах убіквітину, включаючи:

• регулює виживання та загибель ракових клітин
• його зв’язок зі стресом
• його роль у мітохондріях та наслідки захворювання

Кілька останніх досліджень досліджували використання убіквітину в клітинній медицині:

• А дослідження 2017 року припустив, що убіквітин також бере участь в інших клітинних процесах, таких як активація запальної реакції ядерного фактора-κB (NF-κB) і відновлення пошкодження ДНК.
• А дослідження 2018 року припустив, що дисфункція убіквітинової системи може призвести до нейродегенеративних розладів та інших захворювань людини. Це дослідження також вказує на те, що система убіквітину бере участь у розвитку запальних та аутоімунних захворювань, таких як артрит і псоріаз.
• А дослідження 2016 року припустив, що багато вірусів, у тому числі грипу А (IAV), встановлюють інфекцію, переймаючи убіквітинування.

Однак через його різноманітну та складну природу механізми фізіологічної та патофізіологічної дії убіквітинової системи ще до кінця не вивчені.

Убіквітин відіграє важливу роль у регуляції білка на клітинному рівні. Лікарі вважають, що він має багатообіцяючий потенціал для різноманітних цільових методів лікування клітинної медицини.

Вивчення убіквітину вже призвело до розробки ліків для лікування множинної мієломи, форми раку крові. Ці ліки включають бортезоміб (Велкейд), карфілзоміб (Кіпроліс) та іксазоміб (Нінларо).