Ubikvitín je malý, 76-aminokyselinový regulačný proteín, ktorý bol objavený v roku 1975. Je prítomný vo všetkých eukaryotických bunkách, riadi pohyb dôležitých proteínov v bunke, zúčastňuje sa syntézy nových proteínov a deštrukcie defektných proteínov.
Eukaryotické bunky
Ubikvitín, ktorý sa našiel vo všetkých eukaryotických bunkách s rovnakou aminokyselinovou sekvenciou, sa evolúciou prakticky nezmenil. Eukaryotické bunky, na rozdiel od prokaryotických buniek, sú komplexné a obsahujú jadro a ďalšie oblasti špecializovanej funkcie, oddelené membránami.
Eukaryotické bunky tvoria rastliny, huby a zvieratá, zatiaľ čo prokaryotické bunky tvoria jednoduché organizmy, ako sú baktérie.
Čo robí ubikvitín?
Bunky vo vašom tele sa rýchlo hromadia a rozkladajú bielkoviny. Ubikvitín sa viaže na proteíny a označuje ich na likvidáciu. Tento proces sa nazýva ubikvitinácia.
Značené proteíny sa odoberajú do proteazómov, ktoré sa majú zničiť. Tesne predtým, ako proteín vstúpi do proteazómu, je ubikvitín odpojený a znovu použitý.
V roku 2004 bola Nobelova cena za chémiu udelená Aaronovi Ciechanoverovi, Avramovi Hershkovi a Irwinovi Rose za objav tohto procesu, ktorý sa nazýva degradácia sprostredkovaná ubikvitínom (proteolýza).
Prečo je ubikvitín dôležitý?
Na základe svojej funkcie bol ubikvitín skúmaný z hľadiska úlohy v potenciálnej cielenej terapii pri liečbe rakoviny.
Lekári sa zameriavajú na špecifické nepravidelnosti v rakovinových bunkách, ktoré im umožňujú prežiť. Cieľom je použiť ubikvitín na manipuláciu s proteínom v rakovinových bunkách, aby rakovinové bunky odumreli.
Štúdia ubikvitínu viedla k vývoju troch inhibítorov proteazómu schválených Úradom pre potraviny a liečivá (FDA) na liečbu ľudí s mnohopočetným myelómom, formou rakoviny krvi:
- bortezomib (Velcade)
- carfilzomib (Kyprolis)
- ixazomib (Ninlaro)
Môže byť ubikvitín použitý na liečbu iných stavov?
Podľa National Cancer Institute, vedci študujú ubikvitín vo vzťahu k normálnej fyziológii, kardiovaskulárnym chorobám, rakovine a iným poruchám. Zameriavajú sa na niekoľko aspektov ubikvitínu, vrátane:
- regulácia prežitia a smrti rakovinových buniek
- jeho vzťah k stresu
- jej úloha pri mitochondriách a jej dôsledky na choroby
Niekoľko nedávnych štúdií skúmalo použitie ubikvitínu v bunkovej medicíne:
- Štúdia z roku 2017 naznačila, že ubikvitín sa podieľa aj na iných bunkových procesoch, ako je napríklad aktivácia zápalovej odpovede jadrového faktora-KB (NF-kB) a oprava poškodenia DNA.
- Štúdia z roku 2018 naznačila, že dysfunkcia ubikvitínového systému môže viesť k neurodegeneratívnym poruchám a iným ochoreniam ľudí. Táto štúdia tiež naznačuje, že ubikvitínový systém sa podieľa na vývoji zápalových a autoimunitných chorôb, ako je artritída a psoriáza.
- Štúdia z roku 2016 naznačovala, že veľa vírusov vrátane chrípky A (IAV) spôsobuje infekciu prevzatím ubikvitinácie.
Mechanizmy fyziologického a patofyziologického pôsobenia ubikvitínového systému však ešte stále nie sú úplne pochopené pre svoju rôznorodú a komplikovanú povahu.
Jedlo so sebou
Ubikvitín hrá dôležitú úlohu pri regulácii bielkovín na bunkovej úrovni. Lekári sa domnievajú, že má sľubný potenciál pre rôzne cielené liečby bunkovej medicíny.
Štúdia ubikvitínu už viedla k vývoju liekov na liečbu mnohopočetného myelómu, formy rakoviny krvi. Tieto lieky zahŕňajú bortezomib (Velcade), karfilzomib (Kyprolis) a ixazomib (Ninlaro).
