Ubiquitinijärjestelmän

Ubiquitiinijärjestelmä on solunsisäinen proteiinien hajotusjärjestelmä, joka säätelee lukuisia solun toimintoja. Se on keskeinen proteiinien laadunvalvonnassa, säätelemällä proteiinien elinikää ja poistamalla vaurioituneita tai tarpeettomia proteiineja. Järjestelmä toimii liittämällä Ubiquitiini-nimisen pienen proteiinin kohdeproteiineihin, merkiten ne siten hajotettaviksi.

Ubiquitiiniin liittäminen tapahtuu kaskadireaktiossa, johon osallistuu kolme erilaista entsyymiä: E1 (ubiquitiiniaktivaatioentsyymi), E2 (ubiquitiinikonjugaatioentsyymi) ja E3 (ubiquitiiniligointi-entsyymi). E1 aktivoi ubiquitiinin ja siirtää sen E2-entsyymille. E3-entsyymi puolestaan tunnistaa kohdeproteiinin ja ohjaa ubiquitiinin siirtymisen E2-entsyymiltä kohdeproteiiniin. Useiden ubiquitiinimolekyylien liittäminen kohdeproteiiniin, muodostaen ubiquitiiniketjuja, signaloi proteiinin hajotettavaksi proteasomissa.

Ubiquitiinijärjestelmällä on laaja rooli solun fysiologiassa. Se osallistuu solusyklin säätelyyn, DNA-vaurioiden korjaukseen, immuunivasteeseen, solujen erilaistumiseen ja apoptoosiin eli ohjelmoituun solukuolemaan. Häiriöt ubiquitiinijärjestelmän toiminnassa on yhdistetty moniin sairauksiin, kuten syöpään, neurodegeneratiivisiin sairauksiin ja immuunihäiriöihin. Siksi ubiquitiinijärjestelmän tutkimus on erittäin aktiivista ja sillä on merkitystä uusien hoitomuotojen kehittämisessä.