Ubikwitynacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Schemat procesu ubikwitynacji

Ubikwitynacja, ubikwityzacja – zjawisko unieczynniania białek przez przyłączenie cząsteczek innego, małego białka, ubikwityny. Proces ten zachodzi w komórce zarówno w cytoplazmie, jak i jądrze komórkowym. Wyróżnia się dwa rodzaje ubikwitynacji:

  • monoubikwitynację, która polega na przyłączeniu monomerów ubikwityny do danego białka; przyłączenie może nastąpić w kilku miejscach, lecz nadal będzie to monoubikwitynacja, gdyż istotne jest, żeby do jednej z cząsteczek ubikwityny nie była dołączona kolejna cząsteczka
  • poliubikwitynację, polegającą na przyłączeniu polimerów (przynajmniej dimerów) ubikwityny do białka; taki łańcuch cząsteczek ubikwityny może być przyłączony tylko w jednym miejscu, nadal jest to jednak poliubikwitynacja

Największe znaczenie ma poliubikwitynacja, która powoduje, że naznaczone ubikwityną białko jest kierowane do proteasomu, gdzie następuje jego degradacja. Ubikwitynacji podlegają z jednej strony białka uszkodzone, zdeformowane, zdenaturowane i nieprawidłowo funkcjonujące, białka obce dla danej komórki (np. wirusowe), z drugiej zaś – białka krótko żyjące. Po oznaczeniu ubikwityną białko podlega rozkładowi w proteasomie.

Przebieg procesu ubikwitynacji przedstawia się następująco:

  1. Aktywacja ubikwityny jest pierwszym etapem, niezbędnym do ubikwitynacji, i zachodzi poprzez dwie reakcje
    1. Enzym E1 tworzy z ATP i aktywuje ubikwitynę do ubikwitynoadenylanu
    2. Ubikwitynoadenylan łączy się z grupą tiolową enzymu E1, przy czym powstaje wysokoenergetyczne wiązanie tioestrowe
  2. Ubikwityna z enzymu E1 jest przenoszona przez enzym E2 na białko docelowe (transestryfikacja), przy czym w zależności od izoformy może to wymagać, ale nie musi, aktywności trzeciego enzymu E3. Jeśli E3 jest wymagany, to on właśnie decyduje o wyborze białka do ubikwitynacji.
  3. Kiedy enzym E3 przyłączy białko, cząsteczka ubikwityny związana z E2 odłącza się i jest przenoszona na białko docelowe. Proces ten powtarza się, aż zostanie utworzony łańcuch poliubikwityny. Zmodyfikowane w ten sposób białko jest rozpoznawane przez proteasom i degradowane.

Powyższe reakcje są prawdopodobnie bardziej skomplikowane i wymagają udziału innych białek, nie są jednak dokładnie poznane.