Ubikvitín je malá (8,6 kDa) regulačná bielkovina, ktorá sa nachádza vo väčšine tkaniva eukaryotických organizmov, teda je všadeprítomný, z čoho pochádza jeho názov (lat. ubīque, všade). Gideon Goldstein objavil ubikvitín v roku 1975 a neskôr bola táto bielkovina charakterizovaná v priebehu 70. a 80. rokov 20. storočia. V ľudskom genóme sa nachádzajú štyri gény pre ubikvitín: UBB, UBC, UBA52 and RPS27A. Ubikvitín je termostabilný a evolučne vysoko konzervovaný.
Naviazanie ubikvitínu na bielkovinu sa nazýva ubikvitinácia. Tento proces ovplyvňuje bielkoviny mnohými spôsobmi: môže ich označiť, aby sa rozložili v 26S proteazóme; pozmeniť ich bunkové rozmiestnenie (lokalizáciu); ovplyvniť ich aktivitu; alebo sprostredkovať či zabrániť interakciám medzi bielkovinami. Ubikvitinácia prebieha v troch krokoch: aktivácia, konjugácia a ligácia, za čo sú postupne zodpovedné ubikvitín-aktivujúce enzýmy (E1), ubikvitín-konjugujúce enzýmy (E2) a ubikvitínligázy (E3). Výsledkom tejto kaskády je naviazanie ubikvitínu na inú bielkovinu, a to na lyzín pomocou izopeptidovej väzby, na cysteín pomocou tioesterovej väzby, na serín, treonín alebo tyrozín pomocou esterovej väzby, alebo na aminoskupinu na N-konci bielkoviny pomocou peptidovej väzby. Tento proces využíva ATP.
Počas úpravy bielkovín môže byť naviazaný jeden ubikvitín (monoubikvitinácia) alebo reťazec ubikvitínov (polyubikvitinácia). Prvá molekula ubikvitínu sa viaže pomocou C-koncovej karboxylovej skupiny na konkrétny lyzín, cysteín, serín, treonín alebo N-koniec danej bielkoviny. Dodatočné molekuly ubikvitínu sú vždy naviazané pomocou svojho C-konca na jeden zo siedmich lyzínov alebo N-koncový metionín predchádzajúceho ubikvitínu. Tieto aminokyseliny, pre ktoré sa používajú jednopísmenové skratky „K“ (lyzín) a „M“ (metionín) a ich poradie v sekvencii, predstavujú napríklad M1, K29, K48. Takto vzniká reťazec molekúl ubiktivínu. Polyubikvitinácia smeruje bielkoviny na rozklad v proteazómoch len ak sú ubikvitíny naviazané na konkrétnych pozíciách, typicky K29 alebo K48, zatiaľ čo polyubikvitinácia na ostatných pozíciách (napr. M1, K6, K11 alebo K63) a monoubikvitinácia môžu regulovať rôzne iné procesy, napríklad presuny molekúl počas endocytózy, zápaly, transláciu a opravu DNA.
Za objav toho, že reťazce ubikvitínov smerujú bielkoviny k proteazómu, kde dochádza k ich rozkladu a recyklácii, získali Aaron Ciechanover, Avram Herško a Irwin Rose Nobelovu cenu za chémiu v roku 2004.
Referencie
Iné projekty
Zdroj
Kategória:Bielkoviny Kategória:Posttranslačné modifikácie Kategória:Štruktúra proteínov