يوبيكويتين هو بروتين تنظيمي صغير موجود في أنسجة معظم الكائنات الحية حقيقية النواة.منذ اكتشافها من قبل Kidon Galding في عام 1975 ، تمت دراسة وظيفة وخصائص يوبيكويتين على نطاق واسع.ستستكشف هذه المقالة الأدوار الفريدة لـ K48 و K63 في سلسلة يوبيكويتين وتأثيرها بشكل كبير هذه أنواع السلسلة المختلفة على العمليات الخلوية.
يوبيكويتين هو بروتين يتكون من 76 من الأحماض الأمينية ذات الوزن الجزيئي حوالي 8.6 كيلو دالتون.في الجينوم البشري ، أربعة جينات (UBB و UBC و UBA52 و RPS27A) مسؤولة عن ترميز يوبيكويتين.تتمثل الوظيفة الرئيسية في يوبيكويتين في تنظيم العديد من العمليات الخلوية من خلال الارتباط بالبروتين المستهدف.تسمى هذه العملية "في كل مكان" وتتكون بشكل أساسي من ثلاث خطوات: التنشيط والربط والربط.
"تشكيل سلاسل يوبيكويتين لا ينطوي فقط على إضافة يوبيكويتين نفسه ، ولكن أيضًا بنية ووظيفة السلسلة."
سلسلة K48 هي أقدم نوع سلسلة يوبيكويتين المعترف بها ويعتبر "قبلة الموت الجزيئي" التي توجه البروتين المستهدف إلى البروتيازوم للتدهور.ترتبط هذه السلسلة ارتباطًا وثيقًا بالتدهور ، خاصة أثناء دورة الخلية ، وتلعب دورًا رئيسيًا في تطهير البروتينات المتحورة أو التالفة.
في المقابل ، لا ترتبط سلسلة K63 بالتدهور.هذه السلسلة أشبه بالإشارة ، التي تشارك في تنظيم العمليات الخلوية المختلفة مثل الخلايا الداخلية وإصلاح الحمض النووي والتهاب.
تعتمد عملية الانتشار على مشاركة ثلاثة إنزيمات رئيسية ، E1 (إنزيم تنشيط) ، E2 (إنزيم الربط) و E3 (إنزيم الارتباط).أثناء البلمرة ، يتم توصيل أول يوبيكويتين ببقايا ليسين محددة للبروتين المستهدف من خلال طرف C ، ثم يتم ربط يوبيكويتينات أخرى بدورها لتشكيل بنية سلسلة.
"هيكل سلاسل K48 و K63 يجعلها مختلفة بشكل كبير في تنظيم وظيفة الخلية."
يلعب نظام يوبيكويتين دورًا مهمًا في تطوير العديد من الأمراض ، بما في ذلك الأمراض التنكسية العصبية وتطور السرطان.في الأمراض التنكسية العصبية ، قد تؤدي اضطرابات في كل مكان إلى تجميع البروتينات غير الطبيعية ، والتي تعزز موت الخلايا.بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤثر عملية التواجد أيضًا على نمو الخلايا السرطانية والاستجابة للعلاج.
باختصار ، على الرغم من أن K48 و K63 يلعبان أدوارًا مهمة في سلسلة يوبيكويتين ، إلا أن آثارها على الوظيفة الخلوية لها اتجاهات مختلفة تمامًا.هذا يجعلنا نفكر: في الأبحاث المستقبلية ، كيف يمكننا استخدام معرفة سلاسل يوبيكويتين هذه لتطوير خيارات علاج طبية جديدة؟