The Ubiquitin Proteolytic System: From Basic Mechanisms through Human Diseases and onto Drug Targeting

Πολύς λόγος έχει γίνει για τη σύνθεση των πρωτεϊνών, αλλά συχνά ξεχνούμε ότι η υδρόλυσή τους, το σπάσιμο δηλαδή του πεπτιδικού δεσμού με την βοήθεια ενός μορίου οξυγόνου, αποτελεί μια από τις βασικότερες φυσιολογικές διεργασίες.

Τόσο η τοπολογία όσο και η εξειδίκευση της υδρόλυσης των πρωτεϊνών ποικίλει: στο γαστρεντερικό σύστημά μας πραγματοποιείται μη ειδική υδρόλυση εξωκυτταρική υδρόλυση όλων των πρωτεϊνών που προσλαμβάνουμε μέσω της τροφής. Παράδειγμα εξωκυτταρικής υδρόλυσης πρωτεϊνών είναι η δημιουργία ινώδους (από ινωδογόνο) κατά την πήξη του αίματος. Ενδοκυτταρικά η υδρόλυση των πρωτεϊνών γίνεται στα λυσσοσώματα ή με τη διαμεσολάβηση του συστήματος της ουβικουϊτίνης.

Ο ρόλος της ενδοκυτταρικής υδρόλυσης των πρωτεϊνών είναι τριπλός: επιτρέπει τον έλεγχο της ποιότητας των νεοσυντιθέμενων πρωτεϊνών (οι «κακές» υδρολύονται), επιτρέπει τον έλεγχο διαδικασιών (απομακρύνοντας πρωτεϊνικούς παράγοντες) και συμβάλει στη διαφοροποίηση και τη μορφογένεση.

Σε  καθημερινή βάση αποικοδομείται περί το 6-8% των πρωτεϊνών μας, πράγμα που σημαίνει ότι το κύτταρο βρίσκεται σε μια δυναμική κατάσταση. Αυτή η δυναμική κατάσταση είχε προταθεί ήδη από το 1941 από τον Rudolf Schoenheimer, αλλά η επιστημονική κοινότητα δεν φαινόταν έτοιμη να την αποδεχθεί.

Σήμερα δεν υπάρχει πιά καμμιά αμφιβολία για το ρόλος της αποικοδόμησης των πρωτεϊνών στην φυσιολογία του κυττάρου. Κεντρικό ρόλο σε αυτή παίζει το σύστημα της ουβικουϊτίνης του οποίου πολλές λεπτομέρειες γνωρίζουμε ήδη (εξάρτηση από το ATP, ειδικότητα υδρόλυσης ) αλλά και για το οποίο πολλά ακόμη πρέπει να μάθουμε (ειδικά σε ότι αφορά στην παθογένεση ασθενειών).