L'ubiquitina è una piccola proteina regolatrice di 76 amminoacidi scoperta nel 1975. È presente in tutte le cellule eucariotiche, dirigendo il movimento di importanti proteine nella cellula, partecipando sia alla sintesi di nuove proteine che alla distruzione di proteine difettose.
Cellule eucariotiche
Trovata in tutte le cellule eucariotiche con la stessa sequenza di amminoacidi, l'ubiquitina è rimasta 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 costituiscono piante, funghi e animali, mentre le cellule procariotiche costituiscono 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 lega alle proteine, etichettandole per lo smaltimento. Questo processo è chiamato ubiquitinazione.
Le proteine contrassegnate 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 irregolarità specifiche nelle cellule tumorali che consentono loro di sopravvivere. L'obiettivo è utilizzare l'ubiquitina per manipolare la proteina nelle cellule tumorali e causare la morte della cellula cancerosa.
Lo studio dell'ubiquitina ha portato allo sviluppo di tre inibitori del proteasoma approvati dalla Food and Drug Administration (FDA) per il trattamento di persone affette da mieloma multiplo, una forma di cancro del sangue:
- bortezomib (Velcade)
- carfilzomib (Kyprolis)
- ixazomib (Ninlaro)
L'ubiquitina può essere utilizzata per trattare altre condizioni?
Secondo il National Cancer Institute, i ricercatori stanno studiando l'ubiquitina in relazione alla normale fisiologia, malattie cardiovascolari, cancro e altri disturbi. Si stanno concentrando su diversi aspetti dell'ubiquitina, tra cui:
- regolare 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 indagato 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 dell'ubiquitina è coinvolto nello sviluppo di malattie infiammatorie e autoimmuni, come l'artrite e la psoriasi.
- Uno studio del 2016 ha suggerito che molti virus, inclusa l'influenza A (IAV), stabiliscono l'infezione assumendo il controllo dell'ubiquitinazione.
Tuttavia, a causa della sua natura diversificata e complicata, i meccanismi alla base delle azioni fisiologiche e fisiopatologiche del sistema dell'ubiquitina non sono ancora completamente compresi.
Il cibo da 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 di medicina cellulare mirati.
Lo studio dell'ubiquitina ha già portato allo sviluppo di farmaci per il trattamento del mieloma multiplo, una forma di cancro del sangue. Questi farmaci includono bortezomib (Velcade), carfilzomib (Kyprolis) e ixazomib (Ninlaro).
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