Ubiquitin adalah protein pengatur kecil yang ditemukan di jaringan sebagian besar organisme eukariotik.Sejak penemuannya oleh Kidon Galding pada tahun 1975, fungsi dan karakteristik ubiquitin telah dipelajari secara luas.Artikel ini akan mengeksplorasi secara mendalam peran unik K48 dan K63 dalam rantai ubiquitin dan dampak signifikan berbagai jenis rantai ini terhadap proses seluler.
Ubiquitin adalah protein yang terdiri dari 76 asam amino dengan berat molekul sekitar 8,6 kDa.Dalam genom manusia, empat gen (UBB, UBC, UBA52 dan RPS27A) bertanggung jawab untuk mengkode ubiquitin.Fungsi utama ubiquitin adalah untuk mengatur banyak proses seluler melalui pengikatan protein target.Proses ini disebut "ubiquitination" dan sebagian besar terdiri dari tiga langkah: aktivasi, mengikat dan menghubungkan.
"Pembentukan rantai ubiquitin tidak hanya melibatkan penambahan ubiquitin itu sendiri, tetapi juga struktur dan fungsi rantai."
Rantai K48 adalah tipe rantai ubiquitin yang paling awal yang diakui dan dianggap sebagai "ciuman kematian molekuler" yang memandu protein target ke dalam proteasome untuk degradasi.Rantai ini terkait erat dengan degradasi, terutama selama siklus sel, dan memainkan peran kunci dalam membersihkan protein yang bermutasi atau rusak.
Sebaliknya, rantai K63 tidak terkait dengan degradasi.Rantai ini lebih seperti sinyal, yang terlibat dalam mengatur berbagai proses seluler seperti endositosis, perbaikan DNA dan peradangan.
Proses ubiquitinasi tergantung pada partisipasi tiga enzim utama, E1 (mengaktifkan enzim), E2 (enzim pengikat) dan E3 (enzim tautan).Selama polimerisasi, ubiquitin pertama melekat pada residu lisin spesifik dari protein target melalui terminal-C-nya, dan ubiquitin lainnya kemudian dihubungkan pada gilirannya untuk membentuk struktur rantai.
"Struktur rantai K48 dan K63 membuat mereka berbeda secara signifikan dalam regulasi fungsi sel mereka."
Sistem ubiquitin memainkan peran penting dalam pengembangan banyak penyakit, termasuk penyakit neurodegeneratif dan perkembangan kanker.Pada penyakit neurodegeneratif, gangguan ubiquitination dapat menyebabkan agregasi protein abnormal, yang mempromosikan kematian sel.Selain itu, proses ubiquitination juga dapat mempengaruhi pertumbuhan sel tumor dan respons terhadap pengobatan.
, meskipun K48 dan K63 keduanya memainkan peran penting dalam rantai ubiquitin, efeknya pada fungsi seluler memiliki arah yang sama sekali berbeda.Ini membuat kita berpikir: dalam penelitian di masa depan, bagaimana kita dapat menggunakan lebih lanjut pengetahuan tentang rantai ubiquitin ini untuk mengembangkan pilihan perawatan medis baru?