Ubiquitin adalah protein pengatur asam amino-76 kecil yang ditemui pada tahun 1975. Ia terdapat di semua sel eukariotik, mengarahkan pergerakan protein penting dalam sel, mengambil bahagian dalam sintesis protein baru dan pemusnahan protein yang rosak.
Sel eukariotik
Terdapat di semua sel eukariotik dengan urutan asid amino yang sama, ubiquitin hampir tidak berubah oleh evolusi. Sel eukariotik, bertentangan dengan sel prokariotik, kompleks dan mengandungi inti dan bidang fungsi khusus lain, dipisahkan oleh membran.
Sel eukariotik membentuk tumbuhan, jamur, dan haiwan, sementara sel prokariotik membentuk organisme sederhana seperti bakteria.
Apa yang dilakukan ubiquitin?
Sel-sel di dalam badan anda membina dan memecah protein dengan kadar yang cepat. Ubiquitin melekat pada protein, menandakannya untuk dibuang. Proses ini dipanggil ubiquitination.
Protein yang diberi tag dibawa ke proteasom untuk dimusnahkan. Tepat sebelum protein memasuki proteasome, ubiquitin terputus untuk digunakan lagi.
Pada tahun 2004, Hadiah Nobel dalam Kimia dianugerahkan kepada Aaron Ciechanover, Avram Hershko, dan Irwin Rose untuk penemuan proses ini, yang disebut ubiquitin mediated degradation (proteolysis).
Mengapa ubiquitin penting?
Berdasarkan fungsinya, ubiquitin telah dikaji untuk berperanan dalam terapi sasaran yang berpotensi untuk merawat barah.
Doktor memberi tumpuan kepada penyelewengan tertentu dalam sel barah yang memungkinkan mereka bertahan. Tujuannya adalah menggunakan ubiquitin untuk memanipulasi protein dalam sel barah sehingga menyebabkan sel barah mati.
Kajian ubiquitin telah membawa kepada pengembangan tiga inhibitor proteasom yang disetujui oleh Pentadbiran Makanan dan Dadah (FDA) untuk merawat orang dengan pelbagai myeloma, satu bentuk barah darah:
- bortezomib (Velcade)
- carfilzomib (Kyprolis)
- ixazomib (Ninlaro)
Bolehkah ubiquitin digunakan untuk merawat keadaan lain?
Menurut Institut Kanser Nasional, para penyelidik mengkaji ubiquitin berkaitan dengan fisiologi normal, penyakit kardiovaskular, barah, dan gangguan lain. Mereka memberi tumpuan kepada beberapa aspek ubiquitin, termasuk:
- mengatur kelangsungan hidup dan kematian sel barah
- hubungannya dengan tekanan
- peranannya di mitokondria dan implikasi penyakitnya
Beberapa kajian baru-baru ini telah meneliti penggunaan ubiquitin dalam perubatan selular:
- Satu kajian pada tahun 2017 menunjukkan bahawa ubiquitin juga terlibat dalam proses selular lain, seperti pengaktifan tindak balas keradangan faktor-κB (NF-κB) dan pembaikan kerosakan DNA.
- Satu kajian pada tahun 2018 menunjukkan bahawa disfungsi sistem ubiquitin boleh menyebabkan gangguan neurodegeneratif dan penyakit manusia yang lain. Kajian ini juga menunjukkan bahawa sistem ubiquitin terlibat dalam perkembangan penyakit radang dan autoimun, seperti arthritis dan psoriasis.
- Kajian 2016 menunjukkan bahawa banyak virus, termasuk influenza A (IAV), menjangkiti jangkitan dengan mengambil alih mana-mana.
Namun, kerana sifatnya yang pelbagai dan rumit, mekanisme di sebalik tindakan fisiologi dan patofisiologi sistem ubiquitin belum difahami sepenuhnya.
The takeaway
Ubiquitin memainkan peranan penting dalam mengatur protein pada tahap sel. Doktor percaya bahawa ia berpotensi menjanjikan untuk pelbagai rawatan ubat selular yang disasarkan.
Kajian ubiquitin telah membawa kepada pengembangan ubat-ubatan untuk rawatan multiple myeloma, satu bentuk barah darah. Ubat-ubatan ini termasuk bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis), dan ixazomib (Ninlaro).
