ubiquitinaatiosta

Ubiquitinaatio on keskeinen post-translationaalinen modifikaatio soluissa. Se tarkoittaa proteiinin liittämistä pienestä, 76 aminohapon mittaisesta proteiinista nimeltä ubikitiini. Ubikitiinin liittyminen tapahtuu useimmiten kovalenttisesti kohdeproteiinin lysiinijäännökseen. Tämä prosessi on erittäin spesifinen ja sitä säätelevät entsyymit, joita kutsutaan E1-, E2- ja E3-ligaaseiksi. E1-entsyymi aktivoi ubikitiinin, E2-ligaasi sitoo aktivoituneen ubikitiinin, ja E3-ligaasi tunnistaa kohdeproteiinin ja katalysoi ubikitiinin siirron kohdeproteiiniin.

Ubikitiinin liittäminen voi tapahtua yhtenä kopiona (monoubikitiinaatio) tai useana kopiona, muodostaen ketjuja. Ubikitiiniketjun muodostumistapa, eli minkä tyyppisen sidoksen kautta ubikitiinit liittyvät toisiinsa, vaikuttaa merkittävästi kohdeproteiinin kohtaloon. Esimerkiksi polyubikitiiniketjut, jotka on sidottu Lys48-välityksellä, ohjaavat kohdeproteiinin yleensä proteasomaaliseen hajotukseen. Muunlaiset ubikitiiniketjut tai monoubikitiinaatio voivat sen sijaan säädellä proteiinin toimintaa, sijaintia solussa tai osallistumista erilaisiin signaalireitteihin.

Ubikitiinaatiolla on laaja rooli monissa soluprosesseissa, kuten proteiinien kierrätyksessä ja hajotuksessa (proteasomi), DNA-korjauksessa, immuunivasteessa, solunsisäisessä kuljetuksessa ja solusyklin säätelyssä. Sen häiriöt voivat johtaa moniin sairauksiin, kuten syöpään, neurodegeneratiivisiin sairauksiin ja immuunijärjestelmän toimintahäiriöihin. Ubikitiini-proteasomijärjestelmän (UPS) ymmärtäminen on avainasemassa useiden biologisten mekanismien selvittämisessä ja uusien terapeuttisten kohteiden löytämisessä.