Jabarkan Penemuan dari Proteasom

Sebelum penemuan sistem ubiquitin-proteasom, degradasi protein dalam sel diperkirakan bergantung pada lisosom, suatu organel terikat membran dengan interior asam dan berisi protease yang dapat mendegradasi dan kemudian mendaur ulang protein eksogen dan organel tua atau rusak. Namun, publikasi Joseph Etlinger dan Alfred L. Goldberg pada 1977 tentang degradasi protein yang bergantung pada ATP dalam retikulosit, yang tidak terdapat lisosom, menyarankan adanya mekanisme degradasi intraseluler kedua. Pada 1978, ditunjukkan bahwa sistem terdiri dari beberapa rantai protein yang berbeda; ini merupakan hal baru pada saat itu. Penelitian selanjutnya pada modifikasi histon mengarah pada identifikasi modifikasi kovalen yang tidak terduga dari protein histon oleh ikatan antara rantai samping lisin histon dan terminal C residu glisin dari ubiquitin, protein yang tidak diketahui fungsinya. Kemudian ditemukan bahwa protein yang sebelumnya diidentifikasi terkait dengan degradasi proteolitik, yang dikenal sebagai ATP-dependent proteolysis factor 1 (APF-1), merupakan protein yang sama dengan ubiquitin. Aktivitas proteolitik sistem ini diisolasi sebagai kompleks multi-protein yang awalnya disebut kompleks proteinase multikatalitik. Kemudian, ditemukan kompleks proteolitik bergantung ATP yang bertanggung jawab untuk degradasi protein bergantung ubiquitin dan dinamakan proteasom 26S.

Sebagian besar pekerjaan awal yang mengarah pada penemuan sistem proteasom ubiquitin terjadi pada akhir 1970-an dan awal 1980-an di laboratorium Avram Hershko (Technion, Institut Teknologi Israel), tempat Aaron Ciechanover menempuh studi pascasarjana. Penelitian Hershko selama setahun di laboratorium Irwin Rose, Pusat Kanker Fox Chase menghasilkan konsep penting; walau Rose kemudian menyatakan perannya kecil dalam penemuan tersebut. Ketiganya berbagi Hadiah Nobel Kimia 2004 untuk pekerjaan mereka dalam menemukan sistem UPS ini.

Meskipun data mikroskop elektron mengungkapkan struktur cincin bertumpuk dari proteasom tersedia pada pertengahan 1980-an, struktur pertama dari partikel inti proteasom tidak didapatkan melalui kristalografi sinar-X sampai 1994. Pada 2018, struktur atom pertama dari holoenzim proteasom 26S manusia dalam kompleks dengan substrat protein ter-poliubiquitilasi didapatkan melalui mikroskop elektron kriogenik (cryo-EM), mengungkapkan mekanisme tempat substrat dikenali, dideubiquitilasi, dibuka dan didegradasi oleh proteasom 26S manusia.