Mi az ubiquitin és miért fontos?

Tartalom

• Eukarióta sejtek
• Mit csinál az ubiquitin?
• Miért fontos az ubiquitin?
• Használható-e az ubiquitin más állapotok kezelésére?
• Az elvitel

Az ubiquitin egy kicsi, 76 aminosavból álló szabályozó fehérje, amelyet 1975-ben fedeztek fel. Minden eukarióta sejtben jelen van, irányítja a sejtben lévő fontos fehérjék mozgását, részt vesz mind az új fehérjék szintézisében, mind a hibás fehérjék elpusztításában.

Eukarióta sejtek

Az azonos aminosavszekvenciájú összes eukarióta sejtben megtalálható ubiquitin az evolúció során gyakorlatilag nem változott. Az eukarióta sejtek, szemben a prokarióta sejtekkel, összetettek, és tartalmaznak egy magot és más speciális funkciójú területeket, amelyeket membránok választanak el egymástól.

Az eukarióta sejtek növényeket, gombákat és állatokat alkotnak, míg a prokarióta sejtek egyszerű organizmusokat, például baktériumokat.

Mit csinál az ubiquitin?

A tested sejtjei gyorsan felépítik és lebontják a fehérjéket. Az ubiquitin a fehérjékhez kötődik, és megsemmisítés céljából megcímkézi őket. Ezt a folyamatot ubiquitination-nek nevezzük.

A megjelölt fehérjéket proteaszómákba viszik, hogy megsemmisítsék őket. Közvetlenül azelőtt, hogy a fehérje bejutna a proteaszómába, az ubiquitin leválasztásra kerül, hogy újra felhasználható legyen.

2004-ben a kémiai Nobel-díjat Aaron Ciechanover, Avram Hershko és Irwin Rose kapta meg ennek a folyamatnak a felfedezéséért, amelyet ubiquitin által közvetített lebontásnak (proteolízisnek) neveznek.

Miért fontos az ubiquitin?

Funkciója alapján az ubiquitin szerepét tanulmányozták a rák kezelésére szolgáló lehetséges célzott terápiában.

Az orvosok a rákos sejtek specifikus szabálytalanságaira koncentrálnak, amelyek lehetővé teszik számukra a túlélést. A cél az ubiquitin felhasználása a rákos sejtekben található fehérje manipulálására, hogy a rákos sejt elpusztuljon.

Az ubiquitin vizsgálata három, az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) által jóváhagyott proteaszóma-inhibitor kifejlesztéséhez vezetett a myeloma multiplexben szenvedő emberek, a vérrák egyik formájának kezelésére:

• bortezomib (tépőzáras)
• carfilzomib (Kyprolis)
• ixazomib (Ninlaro)

Használható-e az ubiquitin más állapotok kezelésére?

Az Országos Rákintézet szerint a kutatók az ubiquitint tanulmányozzák a normál fiziológiával, a szív- és érrendszeri betegségekkel, a rákkal és más rendellenességekkel kapcsolatban. Az ubiquitin számos aspektusára összpontosítanak, többek között:

• a rákos sejtek túlélésének és halálának szabályozása
• a stresszhez való viszonya
• mitokondriumokban betöltött szerepe és betegségei

Számos legújabb tanulmány vizsgálta az ubiquitin alkalmazását a sejtgyógyászatban:

• Azt sugallják, hogy az ubiquitin más sejtes folyamatokban is részt vesz, például a nukleáris faktor-KB (NF-KB) gyulladásos válasz aktiválásában és a DNS károsodásának helyreállításában.
• Egy felvetés szerint az ubiquitin rendszer diszfunkciója neurodegeneratív rendellenességekhez és más emberi betegségekhez vezethet. Ez a tanulmány azt is jelzi, hogy az ubiquitin rendszer részt vesz a gyulladásos és autoimmun betegségek, például az ízületi gyulladás és a pikkelysömör kialakulásában.
• A felvetés szerint sok vírus, köztük az A influenza (IAV), az ubiquitáció átvállalásával hoz létre fertőzést.

Különböző és bonyolult jellege miatt azonban az ubiquitin rendszer fiziológiai és patofiziológiai hatásainak mechanizmusai még nem teljesen ismertek.

Az elvitel

Az ubiquitin fontos szerepet játszik a fehérje szabályozásában a sejtek szintjén. Az orvosok úgy gondolják, hogy ígéretes lehetősége van különféle célzott sejtgyógyászati ​​kezelésekre.

Az ubiquitin vizsgálata már a myeloma multiplex, a vérrák egyik formájának kezelésére szolgáló gyógyszerek kifejlesztéséhez vezetett. Ezek a gyógyszerek közé tartoznak a bortezomib (Velcade), a carfilzomib (Kyprolis) és az ixazomib (Ninlaro).