Ubikitiin on pieni, 76-aminohappoa säätelevä proteiini, joka löydettiin vuonna 1975. Sitä on kaikissa eukaryoottisoluissa, ohjaten tärkeiden proteiinien liikkumista solussa, osallistumalla sekä uusien proteiinien synteesiin että viallisten proteiinien tuhoamiseen.
Eukaryoottisolut
Kaikissa eukaryoottisoluissa, joissa on sama aminohapposekvenssi, ubikitiini on evoluutiossa pysynyt käytännössä muuttumattomana. Eukaryoottisolut, toisin kuin prokaryoottiset solut, ovat monimutkaisia ja sisältävät ytimen ja muut erikoistuneen toiminnan alueet, jotka on erotettu membraaneilla.
Eukaryoottisolut muodostavat kasveja, sieniä ja eläimiä, kun taas prokaryoottiset solut muodostavat yksinkertaisia organismeja, kuten bakteereja.
Mitä ubikitiini tekee?
Kehosi solut keräävät ja hajottavat proteiineja nopeasti. Ubikitiini kiinnittyy proteiineihin ja merkitsee ne hävitettäväksi. Tätä prosessia kutsutaan kaikkialle.
Leimatut proteiinit viedään proteasomeihin tuhoamaan. Juuri ennen proteiinin pääsyä proteasomiin, ubikitiini irtoaa käytettäväksi uudelleen.
Vuonna 2004 Nobelin kemian palkinto myönnettiin Aaron Ciechanoverille, Avram Hershkolle ja Irwin Roselle tämän prosessin, jota kutsutaan ubikitiitinvälitteiseksi hajoamiseksi (proteolyysi), löytämisestä.
Miksi ubikitiini on tärkeätä?
Sen vaikutuksen perusteella ubikitiiniinia on tutkittu mahdollisessa kohdistetussa hoidossa syövän hoidossa.
Lääkärit keskittyvät syöpäsolujen tiettyihin epäsäännöllisyyksiin, joiden avulla he voivat selviytyä. Tavoitteena on käyttää ubikitiinia manipuloimaan syöpäsolujen proteiinia syöpäsolujen kuoleman aiheuttamiseksi.
Ubikitiiniinitutkimus on johtanut kolmen proteasomi-inhibiittorin kehittämiseen, jonka elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on hyväksynyt hoitamaan ihmisiä, joilla on multippeli myelooma, verisyövän muoto:
- bortezomib (Velcade)
- karfilzomibi (Kyprolis)
- iksatsomibi (Ninlaro)
Voidaanko ubikitiinia käyttää muiden sairauksien hoitoon?
Kansallisen syöpäinstituutin mukaan tutkijat tutkivat ubikitiinia suhteessa normaaliin fysiologiaan, sydän- ja verisuonisairauksiin, syöpään ja muihin häiriöihin. He keskittyvät useisiin ubikitiinin näkökohtiin, mukaan lukien:
- syöpäsolujen selviytymisen ja kuoleman sääteleminen
- sen suhde stressiin
- sen rooli mitokondrioissa ja sen sairausvaikutukset
Useissa viimeaikaisissa tutkimuksissa on tutkittu ubikitiinin käyttöä solulääketieteessä:
- Vuoden 2017 tutkimus ehdotti, että ubikitiinia on mukana myös muissa soluprosesseissa, kuten ydintekijän-KB (NF-KB) tulehduksreaktion aktivoinnissa ja DNA-vaurioiden korjaamisessa.
- Vuoden 2018 tutkimus ehdotti, että ubikitiinijärjestelmän toimintahäiriöt voivat johtaa neurodegeneratiivisiin häiriöihin ja muihin ihmisen sairauksiin. Tämä tutkimus osoittaa myös, että ubikitiinijärjestelmä osallistuu tulehduksellisten ja autoimmuunisairauksien, kuten niveltulehduksen ja psoriaasin, kehitykseen.
- Vuoden 2016 tutkimuksessa ehdotettiin, että monet virukset, mukaan lukien influenssa A (IAV), saavat tartunnan ottamalla ubiquitinaation.
Ubikitiinijärjestelmän fysiologisten ja patofysiologisten vaikutusten mekanismeja ei kuitenkaan vielä täysin ymmärretä monimuotoisuuden ja monimutkaisuuden vuoksi.
Nouto
Ubikitiinilla on tärkeä rooli proteiinin säätelyssä solutasolla. Lääkärit uskovat, että sillä on lupaavia mahdollisuuksia moniin kohdennettuihin soluhoitohoitoihin.
Ubikitiininitutkimus on jo johtanut lääkkeiden kehittämiseen multippelin myelooman, verisyövän muodon, hoitamiseksi. Näitä lääkkeitä ovat bortezomibi (Velcade), karfiltsomibi (Kyprolis) ja ixazomib (Ninlaro).
