Τι είναι το Ubiquitin και γιατί είναι σημαντικό;

Περιεχόμενο

• Ευκαρυωτικά κύτταρα
• Τι κάνει το ubiquitin;
• Γιατί είναι σημαντική η ουμπικιτίνη;
• Μπορεί το ubiquitin να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία άλλων παθήσεων;
• Το πακέτο

Η ουβικιτίνη είναι μια μικρή, 76-αμινοξέων, ρυθμιστική πρωτεΐνη που ανακαλύφθηκε το 1975. Είναι παρούσα σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα, καθοδηγώντας την κίνηση σημαντικών πρωτεϊνών στο κύτταρο, συμμετέχοντας τόσο στη σύνθεση νέων πρωτεϊνών όσο και στην καταστροφή ελαττωματικών πρωτεϊνών.

Ευκαρυωτικά κύτταρα

Βρέθηκε σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα με την ίδια αλληλουχία αμινοξέων, η ουμπικιτίνη έχει ουσιαστικά παραμείνει αμετάβλητη από την εξέλιξη. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά κύτταρα, είναι πολύπλοκα και περιέχουν έναν πυρήνα και άλλες περιοχές εξειδικευμένης λειτουργίας, διαχωρισμένες με μεμβράνες.

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα αποτελούν φυτά, μύκητες και ζώα, ενώ τα προκαρυωτικά κύτταρα αποτελούν απλούς οργανισμούς όπως τα βακτήρια.

Τι κάνει το ubiquitin;

Τα κύτταρα στο σώμα σας συσσωρεύονται και διαλύουν τις πρωτεΐνες με γρήγορο ρυθμό. Το Ubiquitin προσκολλάται σε πρωτεΐνες, επισημαίνοντάς τα για απόρριψη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται πανταχού παρούσα.

Οι επισημασμένες πρωτεΐνες μεταφέρονται σε πρωτεασώματα για καταστροφή. Λίγο πριν η πρωτεΐνη εισέλθει στο πρωτεασώμα, η ουβικιτίνη αποσυνδέεται για να χρησιμοποιηθεί ξανά.

Το 2004, το βραβείο Νόμπελ Χημείας απονεμήθηκε στους Aaron Ciechanover, Avram Hershko και Irwin Rose για την ανακάλυψη αυτής της διαδικασίας, που ονομάζεται αποικοδόμηση με μεσολάβηση ubiquitin (πρωτεόλυση).

Γιατί είναι σημαντική η ουμπικιτίνη;

Με βάση τη λειτουργία του, η ουβικιτίνη έχει μελετηθεί για ρόλο στην πιθανή στοχευμένη θεραπεία για τη θεραπεία του καρκίνου.

Οι γιατροί επικεντρώνονται σε συγκεκριμένες ανωμαλίες στα καρκινικά κύτταρα που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν. Ο στόχος είναι να χρησιμοποιήσετε την ουβικιτίνη για να χειριστείτε την πρωτεΐνη στα καρκινικά κύτταρα για να προκαλέσετε το καρκινικό κύτταρο να πεθάνει.

Η μελέτη της ουβικιτίνης οδήγησε στην ανάπτυξη τριών αναστολέων πρωτεασώματος εγκεκριμένων από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) για τη θεραπεία ατόμων με πολλαπλό μυέλωμα, μια μορφή καρκίνου του αίματος:

• βορτεζομίμπη (Velcade)
• carfilzomib (Κύπρος)
• ixazomib (Ninlaro)

Μπορεί το ubiquitin να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία άλλων παθήσεων;

Σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου, οι ερευνητές μελετούν την ουβικιτίνη σε σχέση με φυσιολογική φυσιολογία, καρδιαγγειακές παθήσεις, καρκίνο και άλλες διαταραχές. Επικεντρώνονται σε διάφορες πτυχές του ubiquitin, όπως:

• ρύθμιση της επιβίωσης και του θανάτου των καρκινικών κυττάρων
• η σχέση του με το άγχος
• ο ρόλος του στα μιτοχόνδρια και οι επιπτώσεις της νόσου

Αρκετές πρόσφατες μελέτες έχουν διερευνήσει τη χρήση της ουμπικιτίνης στην κυτταρική ιατρική:

• Υποστηρίχθηκε ότι η ουμπικιτίνη εμπλέκεται επίσης σε άλλες κυτταρικές διεργασίες, όπως η ενεργοποίηση της πυρηνικής απόκρισης του πυρηνικού παράγοντα-κΒ (NF-κB) και η αποκατάσταση βλάβης του DNA.
• Ένας ισχυρισμός ότι η δυσλειτουργία του συστήματος ουμπικιτίνης μπορεί να οδηγήσει σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές και άλλες ανθρώπινες ασθένειες. Αυτή η μελέτη δείχνει επίσης ότι το σύστημα ουμπικιτίνης εμπλέκεται στην ανάπτυξη φλεγμονωδών και αυτοάνοσων ασθενειών, όπως η αρθρίτιδα και η ψωρίαση.
• Μια πρόταση έδειξε ότι πολλοί ιοί, συμπεριλαμβανομένης της γρίπης Α (IAV), καθιερώνουν λοίμωξη με την ανάληψη της παντού.

Ωστόσο, λόγω του διαφορετικού και περίπλοκου χαρακτήρα του, οι μηχανισμοί πίσω από τις φυσιολογικές και παθοφυσιολογικές δράσεις του συστήματος ουμπικιτίνης δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί.

Το πακέτο

Η ουβικιτίνη παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση των πρωτεϊνών στο κυτταρικό επίπεδο. Οι γιατροί πιστεύουν ότι έχει πολλά υποσχόμενες δυνατότητες για μια ποικιλία στοχευμένων κυτταρικών θεραπειών.

Η μελέτη της ουμπικιτίνης έχει ήδη οδηγήσει στην ανάπτυξη φαρμάκων για τη θεραπεία του πολλαπλού μυελώματος, μιας μορφής καρκίνου του αίματος. Αυτά τα φάρμακα περιλαμβάνουν το bortezomib (Velcade), το carfilzomib (Kyprolis) και το ixazomib (Ninlaro).