L'ubiquitine est une petite protéine régulatrice de 76 acides aminés découverte en 1975. Elle est présente dans toutes les cellules eucaryotes, dirigeant le mouvement de protéines importantes dans la cellule, participant à la fois à la synthèse de nouvelles protéines et à la destruction des protéines défectueuses.
Des cellules eucaryotes
Trouvé dans toutes les cellules eucaryotes avec la même séquence d'acides aminés, l'ubiquitine a été pratiquement inchangée par l'évolution. Les cellules eucaryotes, par opposition aux cellules procaryotes, sont complexes et contiennent un noyau et d'autres zones de fonction spécialisée, séparées par des membranes.
Les cellules eucaryotes constituent les plantes, les champignons et les animaux, tandis que les cellules procaryotes constituent des organismes simples comme les bactéries.
Que fait l'ubiquitine?
Les cellules de votre corps s'accumulent et décomposent les protéines à un rythme rapide. L'ubiquitine se fixe aux protéines, les marquant pour leur élimination. Ce processus s'appelle l'ubiquitination.
Les protéines marquées sont transportées vers les protéasomes pour être détruites. Juste avant que la protéine n'entre dans le protéasome, l'ubiquitine est déconnectée pour être réutilisée.
En 2004, le prix Nobel de chimie a été décerné à Aaron Ciechanover, Avram Hershko et Irwin Rose pour la découverte de ce processus, appelé dégradation médiée par l'ubiquitine (protéolyse).
Pourquoi l'ubiquitine est-elle importante?
Sur la base de sa fonction, l'ubiquitine a été étudiée pour son rôle dans une thérapie ciblée potentielle pour traiter le cancer.
Les médecins se concentrent sur des irrégularités spécifiques dans les cellules cancéreuses qui leur permettent de survivre. L'objectif est d'utiliser l'ubiquitine pour manipuler la protéine dans les cellules cancéreuses afin de provoquer la mort de la cellule cancéreuse.
L'étude de l'ubiquitine a conduit au développement de trois inhibiteurs du protéasome approuvés par la Food and Drug Administration (FDA) pour traiter les personnes atteintes de myélome multiple, une forme de cancer du sang:
- bortézomib (Velcade)
- carfilzomib (Kyprolis)
- ixazomib (Ninlaro)
L'ubiquitine peut-elle être utilisée pour traiter d'autres conditions?
Selon l'Institut national du cancer, les chercheurs étudient l'ubiquitine en relation avec la physiologie normale, les maladies cardiovasculaires, le cancer et d'autres troubles. Ils se concentrent sur plusieurs aspects de l'ubiquitine, notamment:
- réguler la survie et la mort des cellules cancéreuses
- sa relation au stress
- son rôle au niveau des mitochondries et ses implications pour la maladie
Plusieurs études récentes ont étudié l'utilisation de l'ubiquitine en médecine cellulaire:
- Une étude de 2017 a suggéré que l'ubiquitine est également impliquée dans d'autres processus cellulaires, tels que l'activation de la réponse inflammatoire du facteur nucléaire κB (NF-κB) et la réparation des dommages à l'ADN.
- Une étude de 2018 a suggéré que le dysfonctionnement du système ubiquitine peut entraîner des troubles neurodégénératifs et d'autres maladies humaines. Cette étude indique également que le système ubiquitine est impliqué dans le développement de maladies inflammatoires et auto-immunes, telles que l'arthrite et le psoriasis.
- Une étude de 2016 a suggéré que de nombreux virus, y compris la grippe A (IAV), établissent une infection en prenant le relais de l'ubiquitination.
Cependant, en raison de sa nature diverse et compliquée, les mécanismes derrière les actions physiologiques et physiopathologiques du système ubiquitine ne sont pas encore entièrement compris.
Les plats à emporter
L'ubiquitine joue un rôle important dans la régulation des protéines au niveau cellulaire. Les médecins estiment qu'il a un potentiel prometteur pour une variété de traitements de médecine cellulaire ciblés.
L'étude de l'ubiquitine a déjà conduit au développement de médicaments pour le traitement du myélome multiple, une forme de cancer du sang. Ces médicaments comprennent le bortézomib (Velcade), le carfilzomib (Kyprolis) et l'ixazomib (Ninlaro).
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