Деградація білка є не тільки цікавим, але і важливим напрямком досліджень. Це важливо, оскільки, з одного боку, завжди є пошкоджені (ненормальні) білки, які клітини повинні розщеплювати - і це трапляється у кожному здоровому організмі. Наприклад, правильне функціонування розщеплення білків гарантує, що не всі ми хворі на хворобу Паркінсона, оскільки хвороба Паркінсона спричинена пошкодженими білками, які залишаються в клітині.

поділ клітин

Однак у клітинах потрібно розщеплювати не тільки аномальні, але й нормальні білки. Білки також виконують регулюючу роль; ці регуляторні білки потрібно якось вмикати та вимикати. Для кращої ілюстрації я б порівняв камеру з великим філармонічним оркестром. Навіть у камері, у філармонічному оркестрі, кожен повинен знати, коли входити, і багатьом музикантам потрібно грати разом, а також вони повинні точно знати, коли зупинити певний вокал. Залишаючись на музичній аналогії, розщеплення білків також відповідає за завершення поточного вокалу. Візьмемо, наприклад, білок, який виконує роль трубача в нашій уявній групі. Якби трубач не зупинив власний голос у потрібний час, він зіпсував би всю симфонію. У випадку нормальних білків такий вид зупинки також здійснюється шляхом розщеплення білка.

Не вдаючись у надто подробиці, я коротко опишу сам процес. Перша частина - це стадія позначення смерті, коли убиквітин, не один, а кілька, зв’язується з білком, який потрібно розщеплювати. І друга частина - це сам процес вирішення. Білок, до якого приєднані білки убиквітину, розщеплюється молекулами протеасоми. Протазон, як хороший м’ясник, належить лише до білків, призначених для убіквітину для розщеплення та розщеплення їх на складові, амінокислоти.

До 1990-х років ми вже знали, як йде процес, але не знали, яка його роль. В останнє десятиліття ми почали розглядати роль системи убиквітину в контролі клітинного поділу. Ділення клітин відбувається за суворо регламентованим циклом. Якщо процес розподілу клітин «розв’язати», розвинеться рак. Насправді утворення пухлини - це не що інше, як некерований, нерегульований поділ клітин. Нам здалося цікавим, як убиквітин формує поділ клітин.

У своєму дослідженні ми виявили, що регульовані білки відіграють дуже важливу роль у контролі поділу клітин. Якщо різні регуляторні білки не вирішені вчасно, вони не зупиняють поділ клітин. Як я вже згадував раніше, якщо ділення клітин не припиниться, воно вирветься, і цей процес може призвести до розвитку пухлини. Це область - зупинка та ініціювання поділу клітин - де ми почали досліджувати роль деградації протеїну, обумовленої убихітином. Як зазвичай, спочатку мене цікавила лише ця сфера, а потім кілька інших дослідників це помітили, і багато хто з них почали цим займатися. Ми виявили, що відхилення від норми, аномальна робота та, зрештою, «погіршення стану» убіквітину відповідають за розвиток ряду захворювань - множинних видів раку, нейродегенеративних захворювань, хвороби Паркінсона, Альцгеймера та Хантінгтона та синдрому Ангельмана. При цьому в клітинах утворюються аномальні білки, які не розщеплюються. Ми визнали, що при певних розумових відсталостях, таких як синдром Ангельмана та інші вірусні захворювання, порушення роботи системи убиквітину відповідає.