Ubiquitin คืออะไรและทำไมจึงสำคัญ?

เนื้อหา

• เซลล์ยูคาริโอต
• ubiquitin ทำอะไร?
• ทำไม ubiquitin จึงสำคัญ?
• สามารถใช้ ubiquitin เพื่อรักษาอาการอื่น ๆ ได้หรือไม่?
• ซื้อกลับบ้าน

ยูบิควิตินเป็นกรดอะมิโนขนาดเล็ก 76 กรดโปรตีนควบคุมซึ่งถูกค้นพบในปี 2518 มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดโดยควบคุมการเคลื่อนที่ของโปรตีนที่สำคัญในเซลล์โดยมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีนใหม่และการทำลายโปรตีนที่มีข้อบกพร่อง

เซลล์ยูคาริโอต

พบในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดที่มีลำดับกรดอะมิโนเหมือนกัน ubiquitin แทบจะไม่เปลี่ยนแปลงตามวิวัฒนาการ เซลล์ยูคาริโอตซึ่งตรงข้ามกับเซลล์โปรคาริโอตมีความซับซ้อนและมีนิวเคลียสและส่วนอื่น ๆ ที่มีหน้าที่พิเศษคั่นด้วยเมมเบรน

เซลล์ยูคาริโอตประกอบไปด้วยพืชเชื้อราและสัตว์ในขณะที่เซลล์โปรคาริโอตประกอบไปด้วยสิ่งมีชีวิตง่ายๆเช่นแบคทีเรีย

ubiquitin ทำอะไร?

เซลล์ในร่างกายของคุณสร้างและสลายโปรตีนในอัตราที่รวดเร็ว ยูบิควิตินยึดติดกับโปรตีนและติดแท็กเพื่อกำจัด กระบวนการนี้เรียกว่าการแพร่หลาย

โปรตีนที่ถูกแท็กจะถูกนำไปยังโปรตีโอโซมเพื่อทำลาย ก่อนที่โปรตีนจะเข้าสู่โปรตีเอโซม ubiquitin จะถูกตัดการเชื่อมต่อเพื่อนำกลับมาใช้อีกครั้ง

ในปี 2004 รางวัลโนเบลสาขาเคมีมอบให้กับ Aaron Ciechanover, Avram Hershko และ Irwin Rose สำหรับการค้นพบกระบวนการนี้เรียกว่าการย่อยสลายด้วยสื่อกลางของ ubiquitin (โปรตีโอไลซิส)

ทำไม ubiquitin จึงสำคัญ?

จากการทำงานของมันพบว่า ubiquitin ได้รับการศึกษาถึงบทบาทในการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมายที่มีศักยภาพในการรักษามะเร็ง

แพทย์มุ่งเน้นไปที่ความผิดปกติเฉพาะในเซลล์มะเร็งที่ช่วยให้พวกเขาสามารถอยู่รอดได้ เป้าหมายคือการใช้ ubiquitin เพื่อจัดการกับโปรตีนในเซลล์มะเร็งเพื่อทำให้เซลล์มะเร็งตาย

การศึกษา ubiquitin ได้นำไปสู่การพัฒนาสารยับยั้งโปรตีเอโซม 3 ชนิดที่ได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) เพื่อรักษาผู้ที่เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดหลายชนิด

• bortezomib (เวลเคด)
• คาร์ฟิลโซมิบ (Kyprolis)
• ixazomib (นินลาโร)

สามารถใช้ ubiquitin เพื่อรักษาอาการอื่น ๆ ได้หรือไม่?

จากข้อมูลของสถาบันมะเร็งแห่งชาตินักวิจัยกำลังศึกษาเรื่อง ubiquitin ที่เกี่ยวข้องกับสรีรวิทยาปกติโรคหัวใจและหลอดเลือดมะเร็งและความผิดปกติอื่น ๆ พวกเขากำลังมุ่งเน้นไปที่ด้านต่างๆของ ubiquitin ได้แก่ :

• ควบคุมการอยู่รอดและการตายของเซลล์มะเร็ง
• ความสัมพันธ์กับความเครียด
• บทบาทของไมโตคอนเดรียและผลกระทบของโรค

การศึกษาล่าสุดหลายชิ้นได้ตรวจสอบการใช้ ubiquitin ในยามือถือ:

• ข้อเสนอแนะว่า ubiquitin มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการของเซลล์อื่น ๆ เช่นการกระตุ้นการตอบสนองต่อการอักเสบของปัจจัยนิวเคลียร์ -B (NF-κB) และการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอ
• ข้อเสนอแนะว่าความผิดปกติของระบบ ubiquitin อาจนำไปสู่ความผิดปกติของระบบประสาทและโรคอื่น ๆ ในมนุษย์ การศึกษานี้ยังชี้ให้เห็นว่าระบบ ubiquitin มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคอักเสบและแพ้ภูมิตัวเองเช่นโรคข้ออักเสบและโรคสะเก็ดเงิน
• คำแนะนำว่าไวรัสหลายชนิดรวมทั้งไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ A (IAV) สร้างการติดเชื้อโดยการเข้าครอบงำ

อย่างไรก็ตามเนื่องจากลักษณะที่หลากหลายและซับซ้อนกลไกที่อยู่เบื้องหลังการกระทำทางสรีรวิทยาและพยาธิสรีรวิทยาของระบบ ubiquitin จึงยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์

ซื้อกลับบ้าน

ยูบิควิตินมีบทบาทสำคัญในการควบคุมโปรตีนในระดับเซลล์ แพทย์เชื่อว่ามีศักยภาพในการรักษาด้วยยามือถือที่หลากหลายตามเป้าหมาย

การศึกษา ubiquitin ได้นำไปสู่การพัฒนายาสำหรับการรักษา multiple myeloma ซึ่งเป็นมะเร็งเม็ดเลือดรูปแบบหนึ่ง ยาเหล่านี้ ได้แก่ bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) และ ixazomib (Ninlaro)