Wat is het ubiquitinesysteem?

Ubiquitine is een type eiwit dat wordt gevonden in eukaryotische cellen.Eukaryotische cellen hebben een celkern en worden aangetroffen bij mensen, dieren, planten en schimmels.In cellen worden eiwitten continu gesynthetiseerd en afgebroken, of afgebroken, en het ubiquitinesysteem helpt deze eiwitomzet te reguleren.Ubiquitine hecht zich aan die eiwitten die moeten worden afgebroken en ze effectief moeten taggen.Vervolgens worden de eiwitten naar een structuur gebracht die een proteasoom wordt genoemd waar afbraak plaatsvindt.

Eiwitten zijn gemaakt van eenheden die aminozuren worden genoemd en 76 aminozuren vormen het kleine ubiquitine -eiwit.De volgorde van deze aminozuren verandert niet veel in verschillende organismen, dus gist ubiquitine en menselijke ubiquitine bevatten slechts ongeveer drie sequentieverschillen.Ubiquitin haalt zijn naam uit het woord alomtegenwoordig, dat verwijst naar iets dat overal wordt gevonden.In overeenstemming met zijn naam is ubiquitine niet beperkt tot een deel van de cel, maar is overal aanwezig.Het ubiquitinesysteem is betrokken bij veel cellulaire processen waar eiwitmodificatie plaatsvindt, waaronder de groei, verdeling en dood van cellen, en het kopiëren en repareren van DNA.

Voordat het ubiquitinesysteem kan beginnen te werken, moet ubiquitine worden geactiveerd.Deze stap vereist energie in de vorm van adenosine trifosfaat (ATP), een structuur die chemische energie in de cel draagt.De energie is nodig om een enzym genaamd E1 in staat te stellen ubiquitine te activeren.

Vervolgens nog twee ubiquitinesysteem -enzymen, bekend als E2 en E3, werken samen om ubiquitine aan het doeleiwit te bevestigen.Er wordt gedacht dat E3 ook helpt om het eiwit te identificeren en dat een of meer ubiquitinemoleculen er dan aan kunnen worden bevestigd.Het signaal dat een eiwit markeert voor herkenning door het ubiquitinesysteem is niet bekend, hoewel wetenschappers denken dat bepaalde aminozuren verantwoordelijk kunnen zijn, waarvan sommige verborgen kunnen blijven tenzij het eiwit zich ontvouwt of deelneemt aan een reactie.

Ten slotte wordt het eiwit met zijn ubiquitine -tag overgebracht naar een proteasoom om afgebroken te worden.Sommige wetenschappers denken dat ubiquitine helpt om het eiwit aan het proteasoom te houden terwijl afbraak plaatsvindt, waardoor het niet te vroeg wordt weggebroken.Proteasomen zijn cilindrische eiwitafbrekende machines die bestaan uit een stapel ringen.De ringen aan elk uiteinde van de cilinder zijn inactief, terwijl de centrale ringen actief zijn en een kamer omsluiten waarin eiwitten worden afgebroken.Doppen aan beide uiteinden van de cilinder bevestigen aan ubiquitine en directe eiwitten in de kamer voor afbraak.