Убиквитин

Убиквитинирование относится к процессу, при котором молекула убиквитина (белок с низкой молекулярной массой) под действием ряда специальных ферментов выполняет классификацию внутриклеточных белков, из которых можно выбрать молекулу белка-мишени, а затем проводит специфическую модификацию белок, специфичный для мишени. Эти специальные ферменты включают фермент, активирующий убиквитин, связанный фермент, ферменты лигазы и фермент деградации. Убиквитинирование играет очень важную роль в локализации, метаболизме, функции, регуляции и деградации белка. В то же время он также может участвовать в регуляции почти всех жизненных процессов, включая клеточный цикл, пролиферацию, апоптоз, дифференцировку, метастазирование, экспрессию генов и регуляцию транскрипции, передачу сигналов, восстановление повреждений и иммунитет к воспалению. Убиквитинирование имеет тесную связь с заболеваемостью раком, сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями. Таким образом, как крупное достижение в области биохимических исследований в последние годы, убиквитинирование стало новой целью для исследований и разработки новых лекарств.

Процесс модификации (убиквитинирования) белка играет важную роль. центральную роль в регуляции иммунной системы человека. Как и процесс фосфорилирования, процесс убиквитинирования представляет собой процесс обратимой ковалентной модификации и способен регулировать стабильность, функционально-активный статус и внутриклеточную локализацию модифицированного белка. Следовательно, процесс убиквитинирования также играет важную роль в развитии иммунной системы человека, а также на различных стадиях иммунного ответа, таких как инициация, развитие и окончание иммунного ответа. Результаты недавних исследований показали, что существует несколько убиквитинлигаз, которые, как было обнаружено, участвуют в процессе предотвращения атаки иммунной системы на собственную ткань. Дисфункция этих видов убиквитинлигаз связана с аутоиммунными заболеваниями.

Они должны быть способны эффективно устранять или ограничивать проникновение различных видов патогенов, не прикрепляя саму ткань. Для достижения этой цели очень необходимо, чтобы иммунная система провела тонкую регуляцию. В качестве очень важного регуляторного подхода внутри организмов – Путь модификации убиквитина, несомненно, играет очень важную роль в процессе регуляции иммунной системы. Ранние исследования по этой теме в основном сосредоточены на пути NF-&kB. Исследования последних лет показали, что путь убиквитинирования способен активировать путь NF-&kB через несколько новых сигнальных путей, играющих центральную роль в регуляции активации NF-&kB. Путь NF-βB играет ключевую роль во врожденном и приобретенном иммунитете; поэтому мы также начали осознавать важность регуляции пути убиквитина в иммунной системе.

Белок убиквитина представляет собой высококонсервативный полипептид, состоящий из 76 аминокислотных остатков. Он может вступать в ковалентную связь с одним или несколькими остатками лизина, содержащимися во внутриклеточных белках-мишенях, при последовательном катализе ферментами Е1, Е2, Е3. Сам убиквитин также содержит семь остатков лизина, которые могут соединяться друг с другом через эти сайты, образуя мультиубиквитиновые цепи (полиубиквитиновые цепи). Настоящее исследование показало, что если полиубиквитиновую цепь соединить с 48-м остатком лизина модифицированного белка, то этот процесс будет способствовать включению целевого белка в протеасому и дальнейшей деградации. Если полиубиквитиновая цепь связана с другим участком модифицированного белка, например, с первым остатком лизина 63, белок-мишень может выполнять свою функцию сигнального пути без деградации. Кроме того, некоторые белки, такие как гистон H2A и H2B, после модификации моноубиквитином также могут играть роль в регуляции и не будут разрушаться.

Такой же, как и путь фосфорилирования, путь убиквитинирования является обратимым. , что означает, что организм может принять ферменты деубиквитинирования (DUB) для удаления модификации белка убиквитина. Этот вид обратимых путей модификации очень подходит для использования в качестве механизма регуляции иммунной системы. После того, как целевой белок был подвергнут модификации убиквитинового пути, убиквитиновые мономеры или полимеры, связанные с целевым белком, могут быть распознаны и связаны различными видами убиквитинового домена (UBD). Протеом человека содержит два вида ферментов E1, 50 видов ферментов E2, 600 видов ферментов E3, 90 видов ферментов DUB и 20 видов UBD, что указывает на то, что процесс модификации убиквитина играет очень важную роль в клеточной регуляции. Убиквитин Е3 является ключевым ферментом, определяющим субстратную специфичность в процессе убиквитинирования. Его можно разделить на две категории, а именно ферменты E3, содержащие домен HECT, и другие ферменты E3, содержащие домен RING или RING-подобный домен (например, домен U-box или PHD). Оба этих вида ферментов Е3 играют ключевую роль в процессе иммунной регуляции.

---