Ubiquitinação, também conhecida como ubiquitylation, é um processo enzimático que envolve a ligação de uma proteína ubiquitina a uma proteína de substrato. Isto tem sido às vezes referido como o “beijo da morte” molecular de uma proteína, já que o substrato geralmente se torna inativado e é marcado para degradação pelo proteasoma através da ligação da molécula de ubiquitina.

Enzimas de modificação pós-tradução

O processo de ubiquitinação em regulado por três tipos principais de enzimas para ocorrer na sua totalidade. Estes incluem enzimas ativadoras da ubiquitina (E1), enzimas conjugadoras da ubiquitina (E2) e ligas da ubiquitina (E3). Cada um destes tipos de enzimas tem um papel importante a desempenhar na ubiquitinação e na rotulagem das proteínas a serem degradadas pelo proteasoma, que são consideradas com mais detalhes abaixo.

O primeiro passo envolve a ativação da ubiquitina pela enzima E1, que ocorre antes de sua ligação ao aminoácido cisteína, o local ativo. Energia na forma de ATP é necessária para que a molécula da ubiquitina seja transferida para o local ativo e produza uma substância intermediária conhecida como ubiquitina-adenilato.

Segundo isto, a enzima que conjuga a ubiquitina (E2) desempenha seu papel para unir as duas moléculas, transferindo a ubiquitina de E1 para o local ativo da cisteína. A enzima E2 tem uma estrutura particular que lhe permite ligar-se tanto à ubiquitina como às moléculas de E1 e permitir que este passo ocorra.

Finalmente, a ligase da proteína ubiquitina (E3) é necessária para reconhecer e ligar o substrato alvo, rotulando-o posteriormente com a pequena molécula de ubiquitina. Isto geralmente ocorre por meio de uma ligação de isopeptídio ligando o último aminoácido, glicina 76, da molécula de ubiquitina a uma lisina na proteína do substrato.

Este processo enzimático é então repetido para formar uma pequena cadeia com várias moléculas de ubiquitina, marcando a proteína para degradação no proteasoma.

Cases de Não-Degradação

Embora a rotulagem de uma proteína através da ubiquitinação resulte em grande parte na degradação da proteína, há alguns casos em que ela pode não ser fatal.

Por exemplo, quando uma única molécula de ubiquitina é ligada a uma proteína sem formar uma cadeia de moléculas, que é conhecida como mono-ubiquitinação, o resultado pode diferir significativamente. É comum que a proteína note uma alteração na função ou pode ser degradada através de lisossomas em vez de ser degradada no proteasoma. Isto também pode ocorrer para algumas proteínas que foram submetidas à poli-ubiquitinação, embora seja menos comum.

Adicionalmente, o processo de ubiquitinação pode ser revertido através da acção das enzimas deubiquitinase, que quebram a ligação entre a molécula de ubiquitina e a proteína de substrato.

Um breve histórico

A teoria da ubiquitinação envolvendo a rotulagem de proteínas para degradação foi descoberta no final dos anos 70, o que levou a pesquisas sobre células específicas para degradação.

Mais recentemente, pesquisas revolucionárias aprofundaram a compreensão da degradação das proteínas e dos processos biológicos resultantes, permitindo o controle do ciclo celular, transcrição de genes e imunidade. Aaron Ciechanover, Avram Hershko e Irwin Rose receberam um Prêmio Nobel por esta descoberta em 2004.

• https://www.qiagen.com/it/products/genes%20and%20pathways/complete%20biology%20list/ubiquitination%20pathway/
• http://www.nature.com/nm/journal/v20/n11/full/nm.3739.html
• http://www.sebiology.org/publications/Bulletin/March08/Ubiquitination.html
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19754430

>Outra Leitura

• Todo o conteúdo de ubiquitina
• Ubiquitina – O que é ubiquitina?
• Ubiquitina…Como Modificadores
• Ubiquitina e Doenças
• Função e Variedade da Ubiquitina

Escrito por

Yolanda Smith

Yolanda formou-se com um Bacharelato em Farmácia na Universidade do Sul da Austrália e tem experiência de trabalho tanto na Austrália como na Itália. Ela é apaixonada por como a medicina, a dieta e o estilo de vida afetam nossa saúde e gosta de ajudar as pessoas a entender isso. Em seu tempo livre ela adora explorar o mundo e aprender sobre novas culturas e línguas.

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