Jaká je ubikvitinační cesta?

Mnoho proteinů v buňce je pravidelně recyklováno a slouží jako zdroj aminokyselin pro syntézu nových proteinů.Ubikvitin je velmi malý protein, který je tak pojmenován, protože je všudypřítomný v eukaryotických buňkách a má vysoce podobnou strukturu mezi velmi odlišnými organismy.Funguje jako značka, která se připojuje k proteinům k jejich cílení, obecně pro degradaci.Proces přidání této značky do cílových proteinů je známý jako ubikvitinační cesta.Následně jsou tyto proteiny rozděleny na malé kousky ve struktuře známé jako proteazom.Mohou podstoupit velké úpravy, z nichž jedna má sloučeniny připojené ke začátku nebo konci proteinové molekuly.Mnoho proteinů jsou enzymy, které urychlují reakce.Jedním typem enzymu je proteáza, která degraduje další proteiny za specifických a vysoce regulovaných okolností.Ubikvitinační cesta zahrnuje aktivitu proteáz.

Ubikvitin je všudypřítomná molekula ve vyšších organismech.To se nenachází v bakteriích.Tento malý protein se nachází v buňkách.Má neobvykle vysoký počet molekul aminokyseliny lysin a je jich sedm z těchto sloučenin..Nyní je známo, že proteiny, které mají být degradovány, se mohou vázat na různé lysinové skupiny nebo dokonce na konečnou skupinu tohoto všudypřítomného proteinu.Proces vazby proteinu na ubikvitin pro zahájení procesu ubikvitinace je energeticky náročný.Normálně štěpení peptidové vazby uvolňuje energii.V tomto případě využívá molekulu buněčné měny adenosin triphosfátu (ATP).

Ubikvitinační cesta je složitá.I vazba ubikvitinu na cílený protein zahrnuje tři různé enzymy.Jeden aktivuje ubiquitin a je známý jako E1.Existují desítky různých typů enzymů zapojených do druhého kroku, známého jako E2, ve kterém je aktivovaný ubikvitin připojen k konjugovanému enzymu.Krok 3 využívá jeden ze stovek různých typů enzymů, které rozpoznávají různé proteiny, které mají být degradovány, a připojují cílový protein ke skupině lysinu na molekule ubikvitinu.Jedná se o velkou strukturu, ve které proteázy degradují ubikvitinylovaný protein.Rozpadne se na menší fragmenty aminokyselin známých jako peptidy.Tyto kusy mohou být snadno degradovány do jejich složky aminokyseliny peptidázami a použity jako zdroj aminokyseliny k syntetizaci nových proteinů.V některých případech proces produkuje aktivní peptidy zapojené do buněčného metabolismu.Pro tři zúčastněné vědce získal Nobelovu cenu v chemii.Vzhledem k tomu, že v tomto procesu byl proveden další výzkum, ukázalo se, že je mnohem komplikovanější, než se původně myslelo.Proteiny mohou mít ubikvitin přidanou v řadě módy, například v řetězci.Tento proces má důsledky napříč spektrem fyziologie, infekčních chorob a genetických poruch