Fungsi biologis protein NEDD8 dalam tubuh manusia secara bertahap mulai mendapat perhatian. NEDD8 adalah protein mirip ubiquitin (UBL) yang dikodekan oleh gen NEDD8, yang terkait erat dengan perkembangan siklus sel dan regulasi sitoskeletal. Meskipun sekilas tampak seperti peran kecil, NEDD8 memainkan peran penting dalam sel yang tidak dapat diremehkan.
Urutan asam amino NEDD8 manusia 60% mirip dengan ubiquitin, dan proses pengikatan kovalennya dengan protein tertentu dalam sel disebut NEDDylation, yang mirip dengan proses ubiquitination.
Proses aktivasi dan pengikatan NEDD8 cukup menantang. Pertama, ekor C-terminal NEDD8 perlu diproses sebelum dapat mengikat protein seluler. Proses ini memerlukan bantuan NEDD8 untuk mengaktifkan enzim E1, yang terdiri dari dua subunit. Selama proses ini, NEDD8 diaktifkan dan ditransfer ke enzim E2 tertentu, yang kemudian berinteraksi dengan substrat tertentu melalui enzim E3.
Setelah aktivasi, substrat NEDD8 yang paling menonjol adalah cullin, yang merupakan komponen utama ligase ubiquitin Cullin-RING.
Menurut beberapa penelitian terbaru, penghilangan NEDD8 sama pentingnya, dan ada berbagai protease yang dapat menyelesaikan tugas ini, seperti UCHL1, UCHL3, dan beberapa protease yang secara khusus menargetkan NEDD8, seperti signalosome COP9 dan NEDP1. Tindakan protease ini sangat penting untuk homeostasis seluler.
Peran NEDD8 dalam perbaikan DNA juga tidak dapat diabaikan. Akumulasi NEDD8 di lokasi kerusakan DNA merupakan proses yang sangat dinamis. Secara khusus, aktivasi NEDD8 diperlukan untuk mendorong proses perbaikan DNA setelah kerusakan DNA yang disebabkan oleh radiasi UV. Secara khusus, modifikasi NEDD8 membantu meningkatkan efisiensi jalur perbaikan DNA, yang secara efektif mengurangi sensitivitas DNA.
Dalam proses perbaikan DNA yang diatur NEDD8, jalur non-homologous end connecting (NHEJ) digunakan untuk memperbaiki kerusakan untai ganda, dan langkah pertama dari proses ini bergantung pada stabilitas heterodimer Ku70/Ku80.
Penelitian telah menunjukkan bahwa NEDD8 juga dapat memainkan peran penting dalam perkembangan sel kanker. Gen perbaikan DNA tertentu dapat mengalami hipermetilasi dengan cara yang memicu kanker. Ketika aktivasi NEDD8 dihambat, hal ini mengurangi kemampuan sel untuk memperbaiki DNA, sehingga sel kanker berisiko lebih tinggi mengalami kematian.
Dalam uji klinis dari tahun 2015 hingga 2016, obat MLN4924 (Pevonedistat) menunjukkan efek antitumor yang signifikan dalam proses penghambatan aktivasi NEDD8.
Studi tersebut menemukan bahwa PPARγ, sebagai faktor kunci dalam adipogenesis dan akumulasi lipid, diatur oleh NEDD8 dalam stabilitasnya, dan menghambat NEDD8 dapat secara signifikan mengurangi obesitas yang disebabkan oleh pola makan tinggi lemak. Selain itu, studi tersebut juga menemukan bahwa NEDD8 dapat mengganggu transmisi NF-κB, yang selanjutnya memengaruhi aktivitasnya dalam sel leukemia.
Seiring berjalannya penelitian ini, berbagai peran NEDD8 menjadi lebih jelas. Dari pengaturan siklus sel hingga perbaikan DNA hingga pengobatan kanker, NEDD8 tampaknya menjadi pelindung tak kasat mata di dalam sel. Bagaimana penelitian di masa mendatang akan mengungkap lebih banyak aspek misterius dari protein kecil ini?