يوبيكويتين

الاستعراف

إن التمثيل السطحي لليوبيكويتين (الأصل عديد الببتيد المناعي الظاهري
لليوبيكيتين) تم وصفه لأول مرة عام 1975 كبروتين بوزن 8،5 كيلودالتون غير
معروف الوظيفة منتشر في كل الخلايا حقيقية النواة تم توضيح الوظائف الأساسية لليوبيكيتين ومكونات الطريق اليوبيكيتيني في أوائل الثمانينات من القرن العشرين من قبل المؤسسة الإسرائيلية للتكنولوجيا (technion) من قبل Agron Ciechanover و Avram Hershko و Irwin Rose
ولأجلها تم اكتساب جائزة نوبل لعام 2004
تم التوصيف الأولي للنظام اليوبيكيتيني كنظام تحلل بروتيني معتمد على ATP وموجود في الحيزات الخلالية (extracts) .
في هذه الحيزات وجد عديد ببتيد ثابت بالحرارة وهو العامل 1الحال البروتيني
اعتمادا على (ATP) وهو ( APF-1) كعامل مساهم مرتبط بنموذج ركيزة الليزوزيم
البروتينية في العملية المعتمدة على (ATP) وشوارد Mg
يرتبط ( APF-1) متعدد الجزيئات بمادة جزيئية مفردة عبر روابط ايزوببتيدية وقد
وجد أن هذه الارتباطات تتحطم سريعا مع تحرر (APF-1) الحر
وحالما تم توصيف الاقتران البروتيني ل (APF-1) تم تحديد (APF-1) كيوبيكيتين .
وتم تحديد مجموعة الكاربوكسيل للنهاية C في بقايا الغليسين 1من اليوبيكيتين (Gly 76) كالجزء الرابط لركيزة بقايا الليزين .

الجينات

يتم ترميز اليوبيكويتين في الثدييات لأربعة جينات مختلفة. الجينات UBA52 و RPS27A رمز لنسخة واحدة من اليوبيكويتين وهي تنصهرللبروتينات الريبوزومية L40 وS27a، على التوالي. وUBB وUBC الجينات رمز البروتينات السلائف متعددة اليوبيكويتين polyubiquitin

المنشأ

لا يعرف وجود مصنع لليوكوبينubiquin و ال ubiquitination
في بدائيات النوى ، و مع ذلك، يعتقد أن اليوبيكويتين قد ينحدر من بروتينات بدائية مشابهة ل (ThiS) أو (MoaD ).
هذه البروتينات البدائية،رغم امتلاكها هوية تسلسل قليلة (ThiS يمتلك 14% من هوية اليوبيكويتين )، تشارك نفس جماعة البروتين ، هذه البروتينات أيضاً تشارك نفس البنية الكيميائية ذات الكبريت مع اليوبيكويتين .MoaD,الذي هو متضمن في التشكيل الحيوي للعامل المساعد للمولبيدينيوم، يتداخل مع" MoeB"، الذي يعمل كأنزيم مفعل لليوبيكويتين E1 من أجل MoaD ، يقوي .الرابط بين هذه البروتينات البدائية و نظام اليوبيكويتين.
يوجد نظام مشابه ل ThiS,مع E1 الخاص فيه و المشابه لأنزيم ThiF.يعتقد أيضاً أن بروتين خميرة الخباز URM-1 ، المعدل المتصل باليوبيكويتين،هو "المستحاث الجزيئي" الذي يربط العلاقة التطورية مع الجزيئات شبيهة اليوبيكويتين البدائية و اليوبيكويتين.

التعديلات المتنوعة لليوبيكويتين

يؤثر عملية إضافة جزيئات اليوبيكويتين Ubiquitination على العمليات الخلوية من خلال تنظيم تدرك البروتينات (بواسطة إنحلال وإعادة تشكيل البروتينات)، تنسيق التوضع الخلوي للبروتينات ، تفعيل وتثبيط البروتينات، وتعديل التفاعلات البروتين- البروتين.
هذه التأثيرات المتنوعة تحدث بواسطة أنواع مختلفة من ركيزة اليوبيكويتين، على سبيل المثال إضافة جزيء واحد اليوبيكويتين (monoubiquitination) أو إضافة أنواع مختلفة من السلاسل اليوبيكويتين (polyubiquitination).

monoubiquitination

هو إضافة جزيء واحد من اليوبيكويتين إلى بقايا ركيزة بروتينية واحدة
Multi-monoubiquitination
هو إضافة جزيئ واحد من اليوبيكويتين إلى بقايا ركائز بروتينية متنوعة
وmonoubiquitination لبروتين يمكن أن يكون لها تأثيرات مختلفة على polyubiquitination لنفس البروتين.
إن إضافة جزيء واحد من اليوبيكويتين أمر ضروري من أجل تشكيل سلاسل اليوبيكويتين المتعددة polyubiquitin.
الMonoubiquitination يؤثر على العمليات الخلوية مثل حركة العبور عبر الأغشية الخلوية، البلعمة الخلوية والتبرعم الفيروسي.

سلاسل متعددة اليوبيكويتين "Polyubiquitin"

الرسم التخطيطي لثنائي اليوبيكويتين diubiquitin المرتبط بالنهاية 48لليسين يظهر الرابط بين اثنين من سلاسل اليوبيكويتين باللون البرتقالي.
الرسم التخطيطي لثنائي اليوبيكويتين diubiquitin المرتبط بالنهاية _63 لليسين يظهر الربط بين اثنين من سلاسل اليوبيكويتين باللون البرتقالي.
Polyubiquitinat
هو تشكيل سلسلة اليوبيكويتين على بقايا ليسين مفردة على البروتين الركيزة. يتبعه إضافة شاردة يوبيكويتين مفردة لركيزة البروتين، المزيد من جزيئات اليوبيكويتين يمكن أن تضاف إلى الأولى، مما أسفر عن سلسلة متعددة اليوبيكويتين polyubiquitin. هذه السلاسل تتشكل بربط بقايا الجلايسين من جزيء اليوبيكويتين إلى ليسين من اليوبيكويتين المرتبط إلى الركيزة. اليوبيكويتين يتكون من سبعة بقايا ليسين ونهاية _N التي قد تكون بمثابة نقطة تشكيل اليوبيكويتين ubiquitination. هم K6، K11، K27، K29، K33، K48، K63 و. سلاسل الليسين 48 مرتبطة أول من تم التعرف عليه وهي نوع ذو أفضل صفات لسلسلة اليوبيكويتين. وسلاسل K63 أيضا حددت صفاتها بشكل جيد ، في حين أن وظيفة سلاسل الليسين أخرى، والسلاسل المختلطة، و السلاسل المتشعبة ، السلاسل الخطية المنتهية بطرفN، والسلاسل الغير متجانسة (خليط من اليوبيكويتين وغيرها من البروتينات مثل اليوبيكويتين) لا تزال غير واضحة أكثر.