Ubiquitineeenheden

Ubiquitineeenheden verwijzen naar ubiquitinemoleculen die in cellen covalent aan eiwitten kunnen worden gekoppeld. Ubiquitine is een klein, circa 76 aminozuren lang proteïne dat goed bewaard is bij eukaryoten en fungeert als bouwsteen voor verschillende vormen van ubiquitinatie, variërend van één enkel molecuul tot lange polyubiquitinketens.

De koppeling gebeurt via een enzymatische cascade: E1-activatie, E2-conjugatie en E3-ligase. Een ubiquitinemolecuul wordt door E1 geactiveerd, overgedragen aan E2 en vervolgens covalent gebonden aan een lysine op het doelwit-eiwit of aan een reeds bestaande ubiquitineketen. Zo ontstaan mono-ubiquitinering en polyubiquitinering, waarbij ketens van ubiquitine-eenheden aan het doelwit kunnen worden bevestigd.

Polyubiquitinering kan ketens vormen via verschillende koppelingen op ubiquitine zelf (bijvoorbeeld K48, K63). Mono-ubiquitinering betekent één ubiquitine-eenheid aan het doelwit. De aard van de ketting bepaalt de uitkomst: K48-linkages signaleren meestal voor proteasomale afbraak, terwijl K63- en andere koppelingen betrokken zijn bij signaaltransductie, DNA-reparatie, endocytose en autophagie.

De ubiquitinatie en deubiquitinatie worden gereguleerd door deubiquitinases (DUBs) en verschillende E3-ligases die substrateselectieve tagging mogelijk maken. Verstoringen in dit pad staan centraal in ziekten zoals kanker, neurodegeneratieve aandoeningen en immuunstoornissen. In onderzoek en Geneesmiddelenontwikkeling vormen modulatie van ubiquitinatie en gerelateerde proteasomale systemen belangrijke doelpaden voor therapieën.