Ubiquitinbindingdomeinen

Ubiquitinbindingdomeinen (UBDs) vormen een diverse groep eiwitmodulen die ubiquitin of ubiquitin-achtige modificaties herkennen en eraan binden. Door deze interacties kunnen betrokken eiwitten hun activiteit, stabiliteit en subcellulaire lokalisatie regelen. UBDs spelen een sleutelrol in processen zoals proteolyse via het proteasoom, signaaltransductie, DNA-reparatie, endocytose en autofagie.

Enkele veel bestudeerde voorbeelden zijn de UBA-dommen (ubiquitin-associated), UIM-domeinen (ubiquitin-interacting motif), CUE-domeinen (coupling of ubiquitin to ER degradation), UBZ-domeinen (ubiquitin-binding zinc finger) en NZF-domeinen (Npl4-type zinc finger). Deze domeinen vertonen uiteenlopende affiniteit en bindingvoorkeuren en kunnen specifieke ubiquitine-ketens herkennen, zoals K48- of K63-gepolyubiquitinatie. UBDs komen vaak voor in combinatie met andere regulerende elementen in grotere eiwitcomplexen die betrokken zijn bij proteostase, endocytose en DNA-reparatie.

Structuren van UBDs variëren; sommige domeinen vormen compacte helicale of beta-structuren die ubiquitin herkennen via de hydrofobe patch op ubiquitin, terwijl zinkfinger-domeinen zoals NZF en UBZ via coordinatie met zink aan ubiquitincontacten binden. De modulariteit van UBDs maakt het mogelijk om meerdere interacties tegelijk te leveren en zo complexe regulatiemechanismen mogelijk te maken.

Verstoringen in ubiquitinbindingdomeinen kunnen bijdragen aan ziekten zoals kanker, neurodegeneratieve aandoeningen en immunologische disfuncties, waardoor ze een belangrijk onderwerp zijn in fundamenteel en klinisch onderzoek.