Kas yra ubikvitinas ir kodėl jis yra svarbus?

Turinys

• Eukariotinės ląstelės
• Ką veikia ubikvitinas?
• Kodėl ubikvitinas yra svarbus?
• Ar ubikvitiną galima naudoti kitoms ligoms gydyti?
• Išsinešimas

Ubiquitin yra mažas, 76 aminorūgščių, reguliuojamas baltymas, kuris buvo atrastas 1975 m. Jo yra visose eukariotinėse ląstelėse, jis nukreipia svarbių baltymų judėjimą ląstelėje, dalyvauja tiek naujų baltymų sintezėje, tiek trūkumų turinčių baltymų naikinime.

Eukariotinės ląstelės

Rasta visose eukariotų ląstelėse, turinčiose tą pačią aminorūgščių seką, evoliucija ubikvitino praktiškai nepakito. Eukariotinės ląstelės, priešingai nei prokariotinės ląstelės, yra kompleksinės, jose yra branduolys ir kitos specializuotos funkcijos sritys, atskirtos membranomis.

Eukariotų ląstelės sudaro augalus, grybus ir gyvūnus, o prokariotinės ląstelės - paprastus organizmus, pavyzdžiui, bakterijas.

Ką veikia ubikvitinas?

Jūsų kūno ląstelės greitai kaupia ir skaido baltymus. Ubikvitinas prisijungia prie baltymų, žymėdamas juos sunaikinti. Šis procesas vadinamas ubiquitination.

Pažymėti baltymai patenka į proteasomas, kad būtų sunaikinti. Prieš pat baltymui patekus į proteasomą, ubikvitinas atjungiamas ir vėl naudojamas.

2004 m. Nobelio chemijos premija buvo paskirta Aaronui Ciechanoveriui, Avramui Hershko ir Irwinui Rose'ui už šio proceso, vadinamo ubiquitin tarpininku skaidymą (proteolizę), atradimą.

Kodėl ubikvitinas yra svarbus?

Remiantis jo funkcija, buvo tiriamas ubikvitino vaidmuo atliekant galimą tikslinę vėžio gydymo terapiją.

Gydytojai sutelkia dėmesį į specifinius vėžinių ląstelių pažeidimus, kurie leidžia joms išgyventi. Tikslas yra naudoti ubikvitiną manipuliuojant vėžinių ląstelių baltymu, kad vėžinė ląstelė žūtų.

Atlikus ubikvitino tyrimą, buvo sukurti trys maisto ir vaistų administracijos (FDA) patvirtinti proteasomų inhibitoriai, skirti gydyti žmonėms, sergantiems išsėtine mieloma - kraujo vėžio forma:

• bortezomibas („Velcade“)
• karfilzomibas (Kyprolis)
• ixazomibas („Ninlaro“)

Ar ubikvitiną galima naudoti kitoms ligoms gydyti?

Pasak Nacionalinio vėžio instituto, mokslininkai tiria ubiquitiną, susijusį su įprasta fiziologija, širdies ir kraujagyslių ligomis, vėžiu ir kitais sutrikimais. Jie sutelkia dėmesį į keletą ubikvitino aspektų, įskaitant:

• reguliuojančios vėžinių ląstelių išgyvenimą ir mirtį
• jo santykis su stresu
• jo vaidmuo mitochondrijose ir ligos pasekmės

Keliuose naujausiuose tyrimuose buvo tiriamas ubikvitino naudojimas ląstelių medicinoje:

• Siūloma, kad ubikvitinas taip pat dalyvauja kituose ląstelių procesuose, tokiuose kaip branduolinio faktoriaus κB (NF-κB) uždegiminio atsako aktyvinimas ir DNR pažeidimo atstatymas.
• Siūloma, kad ubikvitino sistemos disfunkcija gali sukelti neurodegeneracinius sutrikimus ir kitas žmogaus ligas. Šis tyrimas taip pat rodo, kad ubikvitino sistema yra susijusi su uždegiminių ir autoimuninių ligų, tokių kaip artritas ir psoriazė, vystymusi.
• Siūlė daugeliui virusų, įskaitant A gripą (IAV), nustatyti infekciją perimant ubikvitinaciją.

Tačiau dėl įvairaus ir sudėtingo pobūdžio ubiquitin sistemos fiziologinių ir patofiziologinių veiksmų mechanizmai dar nėra visiškai suprantami.

Išsinešimas

Ubikvitinas vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant baltymus ląstelių lygiu. Gydytojai mano, kad tai gali žadėti daugelį tikslinių ląstelinio gydymo būdų.

Atlikus ubikvitino tyrimą, jau buvo sukurti vaistai daugybinei mielomai, kraujo vėžio formai, gydyti. Šie vaistai yra bortezomibas („Velcade“), karfilzomibas („Kyprolis“) ir ixazomibas („Ninlaro“).