Ce este ubiquitina și de ce este importantă?

Celulele eucariote

Găsită în toate celulele eucariote cu aceeași secvență de aminoacizi, ubiquitina a fost practic neschimbată de evoluție. Celulele eucariote, spre deosebire de celulele procariote, sunt complexe și conțin un nucleu și alte zone cu funcție specializată, separate prin membrane.

Celulele eucariote alcătuiesc plante, ciuperci și animale, în timp ce celulele procariote alcătuiesc organisme simple precum bacteriile.

Ce face ubiquitina?

Celulele din corpul tău acumulează și descompun proteinele într-un ritm rapid. Ubiquitina se atașează de proteine, etichetându-le pentru eliminare. Acest proces se numește ubiquitinare.

Proteinele marcate sunt duse la proteazomi pentru a fi distruse. Chiar înainte ca proteina să intre în proteazom, ubiquitina este deconectată pentru a fi utilizată din nou.

În 2004, Premiul Nobel pentru Chimie a fost acordat lui Aaron Ciechanover, Avram Hershko și Irwin Rose pentru descoperirea acestui proces, numit degradare mediată de ubiquitină (proteoliză).

De ce este importantă ubiquitina?

Pe baza funcției sale, ubiquitina a fost studiată pentru un rol în potențiala terapie țintită pentru tratarea cancerului.

Medicii se concentrează asupra neregulilor specifice ale celulelor canceroase care le permit să supraviețuiască. Scopul este de a folosi ubiquitina pentru a manipula proteina din celulele canceroase pentru a provoca moartea celulei canceroase.

Studiul ubiquitinei a condus la dezvoltarea a trei inhibitori de proteazom aprobați de Food and Drug Administration (FDA) pentru a trata persoanele cu mielom multiplu, o formă de cancer de sânge:

• bortezomib (Velcade)
• carfilzomib (Kyprolis)
• ixazomib (Ninlaro)

Poate fi utilizată ubiquitina pentru a trata alte afecțiuni?

In conformitate cu Institutul National al Cancerului, cercetătorii studiază ubiquitina în relație cu fiziologia normală, bolile cardiovasculare, cancerul și alte tulburări. Aceștia se concentrează pe mai multe aspecte ale ubiquitinei, inclusiv:

• reglarea supraviețuirii și morții celulelor canceroase
• relația sa cu stresul
• rolul său la mitocondrii și implicațiile sale asupra bolii

Mai multe studii recente au investigat utilizarea ubiquitinei în medicina celulară:

• A studiu 2017 a sugerat că ubiquitina este implicată și în alte procese celulare, cum ar fi activarea răspunsului inflamator al factorului nuclear κB (NF-κB) și repararea daunelor ADN.
• A studiu 2018 a sugerat că disfuncția sistemului ubiquitin poate duce la tulburări neurodegenerative și alte boli umane. Acest studiu indică, de asemenea, că sistemul ubiquitin este implicat în dezvoltarea bolilor inflamatorii și autoimune, cum ar fi artrita și psoriazisul.
• A studiu 2016 a sugerat că mulți virusuri, inclusiv gripa A (IAV), stabilesc infecția prin preluarea ubiquitinației.

Cu toate acestea, din cauza naturii sale diverse și complicate, mecanismele din spatele acțiunilor fiziologice și patofiziologice ale sistemului ubiquitinic nu sunt încă pe deplin înțelese.

Ubiquitina joacă un rol important în reglarea proteinelor la nivel celular. Medicii cred că are un potențial promițător pentru o varietate de tratamente țintite de medicină celulară.

Studiul ubiquitinei a condus deja la dezvoltarea unor medicamente pentru tratamentul mielomului multiplu, o formă de cancer de sânge. Aceste medicamente includ bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) și ixazomib (Ninlaro).