يوبيكويتين
تعديل اليوبيكوتين (Ubiquitination)

المعروف أيضاً بعملية الوبكنة (ubiquitylation)
هو عملية تعديل أنزيمية ما بعد الترجمة (PTM)، يوصل فيها بروتين اليوبيكويتين إلى البروتين الركيزة. هذه العملية تربط -بشكل أكثر شيوعا - الحمض الأميني الأخير من اليوبيكويتين (الجلايسينglycine 76) إلى الليسين lycine المتبقي على الركيزة.الرابط الايزوببتيدي isopeptide يتشكل بين المجموعة الكربوكسيلية من حمض جلايسين اليوبيكويتين والمجموعة epsilon amino من ليسين الركيزة.الحالات المعروفة التي يتم فيها استخدام مجموعة أمين من النهاية N للبروتين من أجل ubiquitination، بدلا من الليسين المتبقي، في حالات قليلة نادرة تم التعرف فيها على بقايا (حمض غير الليسين)nonlysine كأهداف ل ubiquitination، مثل السيستين، وثريونين سيرين.
النتيجة النهائية لهذه العملية هي إضافة جزيء واحد من اليوبيكويتين (monoubiquitination) أو سلسلة من جزيئات اليوبيكويتين (polyubiquitination) إلى البروتين الركيزة.
يتطلب تشكيل اليوبيكوتين ثلاثة أنواع من الاتزيمات: الانزيم المفعل اليوبيكوتين
الانزيم المقترن مع اليوبيكويتين
والانزيم الرابط لليوبيكوتين
والمعروفة على الترتيب بالانزيمات E1,E2,E3 .
تتالف العملية من ثلاث خطوات رئيسية:
التفعيل: حيث يتفعل اليوبيكوتين بخطوتين انزيم E1 المفعل والمعتمد على ادينوزين ثلاثي فوسفات ATP. حيث تتضمن الخطوة البدئية إنتاج ادنيل اليوبكيتين
حيث يربط كل من ادينوزين ثلاثي فوسفات واليوبيكتين ويحفز استلة الجزء C النهائي من جزئ اليوبيكتين
الخطوة الثانية: نقل اليوبكتين إلى الموقع الفعال في ثمالة السيستئين واطلاق الادينوزين احادي فوسفات. تنتج هذه الخطوة رابط كبريتي بين المجموعة الكربوكسيلية للجزء C النهائي لليوبكتين وبين مجموعة E1 لسلفيدريل السيستئين.
يحتوي الجينوم البشري جينين يمتلكان القدرة على إنتاج انزيمات مفعلة لليوبكتين وهما: UBA1 و UBA6 .
الاقتران: ان الانزيمات القارنة لليوبيكوتين E2 تحفز نقل اليوبيكوتين من الانزيم E1 إلى الموقع الفعال للسيستئين للانزيم E2 وذلك بواسطة تفاعل نقل الاسترة.
ولانجاز هذا التفاعل يرتبط الانزيم E2 مع كل من اليوبيكوتين المفعل و الانزيمE1.
يمتلك البشر 35 نوع مختلف للانزيم E2 بينما تمتلك بقية المتعضيات حقيقية النواة بين 16 - 35.
حيث تتميز ببنيتها المحفوظة بشكل كبير، والمعروفة بالثنية (الرتج) المحفز لاقتران اليوبيكوتين. (UBC).
الربط: يحفز انزيم E3 الرابط لليوبيكوتين الخطوة الاخيرة من شلال تشكيل اليوبيكتين، وذلك بتشكيل رابطة ببتيدية احادية بين a الليزين للبروتين الهدف والنهاية c لغلايسين اليوبيكتين.
عادة تتطلب هذه المرحلة فعالية واحد من مئات الانزيمات E3.
ان عمل انزيمات E3 كوحدات تمييز الركازة في النظام والقادرة على التفاعل مع كل من انزيم E2 والركازة.
وكذلك بعض انزيمات E3 تفعل انزيمات E2 .
تمتلك انزيمات E3 واحد أو اتنين من المجالات:
المجال.(HECT)المماثل للنهاية الكربوكسيلية للانزيم E6-AP .
والمجال (RING) الجين الجديد الحقيقي (أو المجال التابع بشكل مباشر لل U-box).
المجال HECT لانزيمات E3 تربط اليوبيكوتين بشكل عابر في هذه العملية، بينما المجال RING للانزيمات E3 تحفز الانتقال المباشر من انزيمات E2 إلى الركازة.
معقد طور الصعود التحفيزي (APC) ومعقد SCF (معقد بروتين cullin -F- box) هما مثالان لتحت وحدات الانزيم E3 المتعددة والمشاركة في تاثير اليوبيكتين على تحطيم بروتينات هدفية خاصة بتاثير البروتياز.
في شلال اليوبكتين يستطيع الانزيم E1 ان يرتبط مع العديد من انزيمات E2 والقادرة بدورها على الارتباط مع المئات من الانزيمات E3 بطريقة هرمية. يسمح وجود مستويات ضمن الشلال تنظيم كبير لالية تشكيل اليوبيكتين.
كذلك تعدل البروتينات المشابهة لليوبيكتين (UBLs) بواسطة شلال الانزيمات E1-E2-E3 , بالرغم من وجود اختلافات في هذه الانظمة.