Az ubiquitin egy kicsi, 76 aminosavból álló, szabályozó protein, amelyet 1975-ben fedeztek fel. Az összes eukarióta sejtben jelen van, irányítva a fontos fehérjék mozgását a sejtben, részt vesz az új fehérjék szintézisében és a hibás fehérjék megsemmisítésében.
Eukarióta sejtek
Az azonos aminosav-szekvenciájú eukarióta sejtekben található, az ubiquitin az evolúció gyakorlatilag nem változott. Az eukarióta sejtek, szemben a prokarióta sejtekkel, összetettek és tartalmaznak egy magot és más speciális funkciójú területeket, amelyeket membránok választanak el egymástól.
Az eukarióta sejtek növényeket, gombákat és állatokat alkotnak, míg a prokarióta sejtek egyszerű szervezeteket, például baktériumokat alkotnak.
Mit csinál az ubiquitin?
A test sejtjei gyorsan felépítik és lebontják a fehérjéket. Az ubiquitin hozzákapcsolódik a fehérjékhez, megcímkézve azokat a megsemmisítésre. Ezt a folyamatot mindenütt használják.
A megjelölt fehérjéket proteaszómákba veszik, hogy megsemmisüljenek. Közvetlenül azelőtt, hogy a fehérje belépne a proteaszómába, az ubikvitint leválasztják és újra felhasználják.
2004-ben Aaron Ciechanover, Avram Hershko és Irwin Rose kémiai Nobel-díjat kapott az ubiquitin-mediált degradációnak (proteolízisnek) nevezett folyamat felfedezéséért.
Miért fontos az ubiquitin?
Funkciója alapján megvizsgálták az ubiquitin szerepét a rák kezelésére szolgáló potenciális célzott terápiában.
Az orvosok a rákos sejtek bizonyos szabálytalanságaira összpontosítanak, amelyek lehetővé teszik számukra a túlélést. A cél az ubiquitin használata a rákos sejtekben levő protein manipulálására, hogy a rákos sejt meghaljon.
Az ubiquitin vizsgálata három proteaszóma inhibitor kifejlesztését eredményezte, amelyet az Élelmiszer- és Gyógyszerügynökség (FDA) hagyott jóvá a myeloma multiplexes embereinek, a vérrák egyik formájának kezelésére:
- bortezomib (Velcade)
- carfilzomib (Kyprolis)
- ixazomib (Ninlaro)
Használható-e az ubiquitin más állapotok kezelésére?
A Nemzeti Rák Intézet szerint a kutatók az ubiquitint vizsgálják a normál élettan, a szív-és érrendszeri betegségek, a rák és más rendellenességek összefüggésében. Az ubiquitin több szempontjára összpontosítanak, beleértve:
- a rákos sejtek túlélésének és halálának szabályozása
- kapcsolat a stresszel
- szerepe a mitokondriumokban és a betegség következményei
Számos közelmúltbeli tanulmány vizsgálta az ubiquitin alkalmazását a sejtgyógyászatban:
- Egy 2017. évi tanulmány szerint az ubiquitin más celluláris folyamatokban is részt vesz, például a nukleáris faktor-κB (NF-κB) gyulladásos válasz aktiválásában és a DNS károsodás helyreállításában.
- Egy 2018. évi tanulmány szerint az ubiquitin-rendszer diszfunkciója neurodegeneratív rendellenességekhez és más emberi betegségekhez vezethet. Ez a tanulmány azt is jelzi, hogy az ubiquitin-rendszer részt vesz a gyulladásos és autoimmun betegségek, például az artritisz és a psoriasis kialakulásában.
- Egy 2016. évi tanulmány szerint sok vírus, beleértve az influenza A-t (IAV), az ubiquitination átvételével fertőzést hoz létre.
Az ubiquitin-rendszer fiziológiás és patofiziológiai hatásainak mechanizmusa azonban sokszínű és bonyolult jellege miatt még nem teljesen ismert.
Elvihető
Az ubiquitin fontos szerepet játszik a fehérjék sejtszintű szabályozásában. Az orvosok úgy vélik, hogy ez ígéretes potenciállal rendelkezik a különféle célzott celluláris gyógykezelések számára.
Az ubiquitin vizsgálata már olyan gyógyszerek kifejlesztéséhez vezetett, amelyek a vérrák egyik formájaként kialakuló multiplex mielóma kezelésére szolgálnak. Ezek a gyógyszerek közé tartozik a bortezomib (Velcade), karfilzomib (Kyprolis) és ixazomib (Ninlaro).
