A ubiquitina??o de prote?nas ? um processo regulat?rio que ocorre dentro de uma c?lula para degradar mol?culas de prote?na. Durante o processo, pequenas prote?nas conhecidas como ubiquitinas se ligam ?s mol?culas de prote?na que devem ser degradadas. Essas mol?culas de ubiquitina sinalizam efetivamente a prote?na para degrada??o por um proteossomo ou degradador de prote?nas. Existem v?rias etapas na ubiquitina??o de prote?nas, todas importantes para processos celulares normais, pois as c?lulas est?o constantemente criando e degradando novas prote?nas em resposta a mudan?as ambientais.
Primeiro, a mol?cula de ubiquitina deve ser ativada para rotular outras prote?nas, uma etapa que ? realizada pela enzima ativadora da ubiquitina, E1. Este passo na ubiquitina??o de prote?nas depende da energia, o que significa que requer que a c?lula gaste energia atrav?s do adenosina trifosfato (ATP). O E2, ou enzima conjugadora de ubiquitina, ? usado na segunda etapa do processo, onde ocorre outra rea??o qu?mica conhecida como transtioesterifica??o.
Depois que a ubiquitina passa esses dois passos, ela se liga ao E3, ou ubiquitina-prote?na ligase. Existem mais de 100 enzimas E3 em c?lulas humanas, cada uma espec?fica de uma prote?na, conhecida como substrato ou prote?na alvo. Como tamb?m existem muitas mol?culas E2, as v?rias combina??es das tr?s principais enzimas permitem um alto n?vel de especificidade para cada substrato. Isso ajuda uma c?lula a monitorar cuidadosamente as condi??es intracelulares e agilizar o processo de sele??o de prote?nas para degrada??o. A enzima E3 ativada se ligar? ao substrato e ? mol?cula de ubiquitina, unindo as duas mol?culas e continuando a ubiquitina??o de prote?nas por toda a c?lula.
Pelo menos tr?s ou quatro mol?culas de ubiquitina s?o geralmente necess?rias para sinalizar o substrato proteico a ser degradado pelo proteossomo. A ubiquitina??o adicional de prote?nas pode frequentemente ser realizada pelo mesmo E3 que inicia a primeira adi??o de uma mol?cula de ubiquitina. Uma vez que o substrato tenha uma cadeia de ubiquitina suficientemente longa, o proteossomo o envolver? e degradar? de volta em amino?cidos, os blocos de constru??o para prote?nas maiores.
A ubiquitina??o de prote?nas nem sempre sinaliza uma mol?cula para degrada??o. As mol?culas de ubiquitina ?s vezes direcionam um substrato para se mover para outra parte da c?lula, enquanto outras vezes simplesmente alteram sua fun??o. Quando a ubiquitina ? usada para esses fins de sinal, geralmente est? presente como apenas uma unidade conectada, embora existam alguns casos raros em que mais de uma mol?cula de ubiquitina ainda atuar? para modificar, em vez de degradar. As c?lulas tamb?m cont?m enzimas especiais conhecidas como deubiquitinases que podem remover mol?culas de ubiquitina das prote?nas marcadas e reverter o processo.