¿Qué es la proteína ubiquitina?

La proteína ubiquitina (Ub) es una proteína reguladora que se encuentra en todos los tejidos de los organismos eucariotas, que son aquellos que tienen estructuras celulares complejas rodeadas de membranas. Animales, plantas y hongos están incluidos en esta categoría. El papel principal de la proteína ubiquitina es etiquetar otras proteínas para su destrucción. Cuando al menos cuatro se unen a otra proteína, la célula comienza a desmontarla.

Compuesta por una secuencia de solo 76 aminoácidos, la proteína ubiquitina varía poco entre los organismos. Solo hay una ligera diferencia entre la versión humana y la que se encuentra en la levadura, lo que sugiere que su estructura es esencial para la función celular compleja. La secuencia amino se ha conservado a lo largo de la historia evolutiva.

Las células están continuamente construyendo proteínas que realizan funciones específicas. El desmontaje de este tipo de proteína es una forma efectiva de asegurar que el proceso asociado con él se detenga. La proteína ubiquitina juega un papel central en la eliminación de proteínas que ya no son necesarias. En un proceso denominado ubiquitinación, las proteínas a reciclar reciben una etiqueta molecular, la proteína ubiquitina.

Se cree que las proteínas reguladoras que han completado su función desencadenan una señal que atrae a la proteína ubiquitina. Se necesitan tres tipos de enzimas para completar el archivo adjunto. E1, o enzimas activadoras de Ub, ponen la ubiquitina en un estado reactivo. La unión a la proteína es catalizada por E2, o enzimas conjugadoras de Ub. Un tercer tipo de enzima, E3, trabaja para identificar la proteína que se eliminará.

Un solo organismo puede contener muchas versiones diferentes de estas enzimas. Hay más de una docena de variantes de la enzima E2 en la levadura, por ejemplo. Se cree que una combinación de estas variantes facilita el marcado ubiquitina de proteínas asociadas con funciones específicas.

Una proteína identificada por cuatro o más etiquetas se alimenta al proteasoma, una estructura hueca que descompone las proteínas en partes individuales. La etiqueta de proteína ubiquitina actúa como una clave química para abrir el proteasoma. Cuando comienza el desmontaje, se liberan las etiquetas Ub y se pueden volver a usar. El Premio Nobel de Química 2004 fue otorgado a los descubridores de este proceso.

La proteína ubiquitina juega un papel central en muchos procesos celulares diferentes. La disfunción en los procesos mediados por Ub puede conducir a una serie de condiciones patológicas. Ciertos cánceres, trastornos del sistema inmunitario y enfermedades nerviosas degenerativas se han relacionado con la función inadecuada de Ub, lo que sugiere posibles opciones de tratamiento o vías para futuras investigaciones.