Hvað er Ubiquitin og hvers vegna er það mikilvægt?

Efni.

• Heilkjörnufrumur
• Hvað gerir ubiquitin?
• Af hverju er ubiquitin mikilvægt?
• Er hægt að nota ubiquitin til að meðhöndla aðrar aðstæður?
• Takeaway

Ubiquitin er lítið, 76-amínósýrur, reglulegt prótein sem uppgötvaðist árið 1975. Það er til staðar í öllum heilkjörnungafrumum sem stýra hreyfingu mikilvægra próteina í frumunni og tekur þátt í nýmyndun nýrra próteina og eyðileggingu á gölluðum próteinum.

Heilkjörnufrumur

Fannst í öllum heilkjarnafrumum með sömu amínósýruröð, hefur ubiquitin verið nánast óbreytt af þróun. Heilkjörnufrumur, öfugt við frumukrabbameinsfrumur, eru flóknar og innihalda kjarna og önnur svæði með sérhæfða virkni, aðskilin með himnum.

Heilkjörnu frumur mynda plöntur, sveppi og dýr en frumukrabbamein eru einfaldar lífverur eins og bakteríur.

Hvað gerir ubiquitin?

Frumurnar í líkama þínum byggja sig upp og brjóta niður prótein á hröðum hraða. Ubiquitin festist við prótein og merkir þau til förgunar. Þetta ferli er kallað alls staðar nálægð.

Merkt prótein eru tekin með í próteasóm til að eyða. Rétt áður en próteinið kemst í próteasómið er ubiquitin aftengt til að nota það aftur.

Árið 2004 voru Nóbelsverðlaunin í efnafræði veitt Aaron Ciechanover, Avram Hershko og Irwin Rose fyrir uppgötvun þessa ferils, sem kallast ubiquitin miðlað niðurbrot (próteining).

Af hverju er ubiquitin mikilvægt?

Byggt á virkni þess hefur ubiquitin verið rannsakað fyrir hlutverk í hugsanlegri markvissri meðferð við krabbameini.

Læknar einbeita sér að sérstökum óreglu í krabbameinsfrumum sem gera þeim kleift að lifa af. Markmiðið er að nota ubiquitin til að vinna úr próteinum í krabbameinsfrumum til að valda því að krabbameinsfrumur deyi.

Rannsóknin á ubiquitin hefur leitt til þróunar þriggja próteasómhemla sem samþykktar eru af Matvælastofnun (FDA) til að meðhöndla fólk með mergæxli, eins konar krabbamein í blóði:

• bortezomib (Velcade)
• carfilzomib (Kyprolis)
• ixazomib (Ninlaro)

Er hægt að nota ubiquitin til að meðhöndla aðrar aðstæður?

Samkvæmt National Cancer Institute eru vísindamenn að rannsaka ubiquitin í tengslum við eðlilega lífeðlisfræði, hjarta- og æðasjúkdóma, krabbamein og aðrar raskanir. Þeir einbeita sér að nokkrum þáttum ubiquitins, þar á meðal:

• stjórna lifun og dauða krabbameinsfrumna
• tengsl þess við streitu
• hlutverk þess við hvatbera og afleiðingar sjúkdómsins

Nokkrar nýlegar rannsóknir hafa kannað notkun ubiquitins í frumulækningum:

• A lagði til að ubiquitin tæki einnig þátt í öðrum frumuferlum, svo sem virkjun á kjarnaþætti-KB (NF-KB) bólgusvörun og viðgerð á DNA skemmdum.
• A lagði til að truflun á ubiquitin kerfinu gæti leitt til taugahrörnunartruflana og annarra sjúkdóma hjá mönnum. Þessi rannsókn bendir einnig til þess að ubiquitin kerfið taki þátt í þróun bólgu- og sjálfsnæmissjúkdóma, svo sem liðagigtar og psoriasis.
• A lagði til að margir vírusar, þar á meðal inflúensa A (IAV), stofnuðu smit með því að taka yfir alls staðar nálægð.

En vegna þess hve margbreytilegt og flókið eðli þess er, þá er ekki enn full skiljanlegt hvað varðar lífeðlisfræðilegar og meinafræðilegar aðgerðir ubiquitin kerfisins.

Takeaway

Ubiquitin gegnir mikilvægu hlutverki við að stjórna próteini á frumu stigi. Læknar telja að það hafi vænlega möguleika fyrir margvíslegar markvissar lyfjameðferðir.

Rannsóknin á ubiquitin hefur þegar leitt til þróunar lyfja til meðferðar á mergæxli, sem er mynd af krabbameini í blóði. Þessi lyf eru bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) og ixazomib (Ninlaro).