L'ubiquitina è una piccola proteina regolatrice del 76-aminoacido che è stata scoperta nel 1975. È presente in tutte le cellule eucariotiche, orientando il movimento di importanti proteine nella cellula, partecipando sia alla sintesi di nuove proteine sia alla distruzione di proteine difettose.
Cellule eucariotiche
Trovato in tutte le cellule eucariotiche con la stessa sequenza di aminoacidi, l'ubiquitina è stata praticamente invariata dall'evoluzione. Le cellule eucariotiche, al contrario delle cellule procariotiche, sono complesse e contengono un nucleo e altre aree di funzione specializzata, separate da membrane.
Le cellule eucariotiche formano piante, funghi e animali, mentre le cellule procariotiche formano organismi semplici come i batteri.
Cosa fa l'ubiquitina?
Le cellule del tuo corpo si accumulano e scompongono le proteine a un ritmo rapido. L'ubiquitina si attacca alle proteine, etichettandole per lo smaltimento. Questo processo si chiama ubiquitinazione.
Le proteine taggate vengono portate nei proteasomi per essere distrutte. Appena prima che la proteina entri nel proteasoma, l'ubiquitina viene scollegata per essere riutilizzata.
Nel 2004, il premio Nobel per la chimica è stato assegnato ad Aaron Ciechanover, Avram Hershko e Irwin Rose per la scoperta di questo processo, chiamato degradazione mediata dall'ubiquitina (proteolisi).
Perché l'ubiquitina è importante?
Sulla base della sua funzione, l'ubiquitina è stata studiata per un ruolo nella potenziale terapia mirata per il trattamento del cancro.
I medici si concentrano su specifiche irregolarità nelle cellule tumorali che consentono loro di sopravvivere. L'obiettivo è utilizzare l'ubiquitina per manipolare le proteine nelle cellule tumorali e farle morire.
Lo studio dell'ubiquitina ha portato allo sviluppo di tre inibitori del proteasoma approvati dalla Food and Drug Administration (FDA) per trattare le persone con mieloma multiplo, una forma di tumore del sangue:
- bortezomib (Velcade)
- carfilzomib (Kyprolis)
- ixazomib (Ninlaro)
L'ubiquitina può essere usata per trattare altre condizioni?
Secondo il National Cancer Institute, i ricercatori stanno studiando l'ubiquitina in relazione a fisiologia normale, malattie cardiovascolari, cancro e altri disturbi. Si stanno concentrando su diversi aspetti dell'ubiquitina, tra cui:
- regolando la sopravvivenza e la morte delle cellule tumorali
- la sua relazione con lo stress
- il suo ruolo nei mitocondri e le sue implicazioni sulla malattia
Diversi studi recenti hanno studiato l'uso dell'ubiquitina nella medicina cellulare:
- Uno studio del 2017 ha suggerito che l'ubiquitina è anche coinvolta in altri processi cellulari, come l'attivazione della risposta infiammatoria del fattore nucleare κB (NF-κB) e la riparazione del danno al DNA.
- Uno studio del 2018 ha suggerito che la disfunzione del sistema ubiquitina può portare a disturbi neurodegenerativi e altre malattie umane. Questo studio indica anche che il sistema ubiquitin è coinvolto nello sviluppo di malattie infiammatorie e autoimmuni, come l'artrite e la psoriasi.
- Uno studio del 2016 ha suggerito che molti virus, compresa l'influenza A (IAV), stabiliscono l'infezione rilevando l'ubiquitinazione.
Tuttavia, a causa della sua diversa e complicata natura, i meccanismi alla base delle azioni fisiologiche e fisiopatologiche del sistema ubiquitinico non sono ancora stati completamente compresi.
L'asporto
L'ubiquitina svolge un ruolo importante nella regolazione delle proteine a livello cellulare. I medici ritengono che abbia un potenziale promettente per una varietà di trattamenti mirati di medicina cellulare.
Lo studio dell'ubiquitina ha già portato allo sviluppo di farmaci per il trattamento del mieloma multiplo, una forma di tumore del sangue. Questi farmaci includono bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) e ixazomib (Ninlaro).
