Убиквитин и его метаболическая роль в организме

В организме человека массой 70 кг содержится примерно 10 кг белка, суточная норма белков в питании составляет примерно 100 г. Доля других азотсодержащих соединений в организме невелика, поэтому и баланс азота в организме определяется прежде всего метаболизмом белков. В отличие от углеводов и липидов белки и составляющие их аминокислоты не способны резервироваться в организме. Одним из самых распространенных природных белков является убиквитин (англ. ubiquitous — присутствующий везде), который синтезируется во всех эукариотических клетках.

---

Если не знаете, где заказать отчет по преддипломной практике в Кемерово , зайдите на Work5.

---

В 1980-х годах было обнаружено, что убиквитинирование выполняет функцию деградации белков, отслуживших свой срок в организме, с нарушением вторичной структуры полипептидной цепи. Актуальность работы заключается в изучении процесса распада белков под действием убиквитина, который является маленьким высококонсервативным белком, встречающимся во всех эукариотических клетках, хотя его участие в различных биохимических процессах не приводит к изменению его структуры. Цель данной работы заключается в изучении роли убиквитина во внутриклеточной деградации и модификации функций белков. Объектом исследования является белок убиквитин. Предметом исследования является роль убиквитина в метаболизме человека: атипичное убиквитинирование в клеточной регуляции и убиквитин-зависимый распад белков для долговременной пластичности и памяти. Задачи, которые были поставлены в ходе написания курсовой работы: 1. Изучить структуру и синтез убиквитина в организме; 2. Изучить роль атипичного убиквитинирования в клеточной регуляции; 3. Изучить роль убиквитин-зависимого распада белков для долговременной пластичности и памяти; 4. Провести анализ статьи «Убиквитин и регуляция апоптоза опухолевых клеток линии Jurkat». При написании работы были использованы методы изучения научной литературы – цитирование, реферирование, составление библиографического списка; методы теоретического анализа. Работа состоит из введения, первой главы, посвященной строению, синтезу убиквитина в организме, второй главы, в которой рассмотрены роли атипичного убиквитинирования в клеточной регуляции и убиквитин-зависимого распада белков для долговременной пластичности и памяти, третьей главы - анализ статьи, заключения, где указаны основные выводы по работе.

Так, в первой части работы был изучен белок убиквитин, его строение, синтез в эукариотических клетках, а также роль представленного белка в метаболизме. Вторая часть работы была посвящена непосредственно изучению роли атипичного убиквитинирования в регуляции клетки. Для начала был рассмотрен процесс убиквитин-зависимой деградации, далее процессы атипичного убиквитинирования. Анализ различных вариантов атипичного убиквитинирования белков, приведенный в курсовой работе, показывает, что они носят такое название лишь потому, что открытие их произошло позднее, чем открытие классического Lys48-опосредованного убиквитинирования с последующей деградацией убиквитинированных субстратов в протеасомах. Также во второй главе были изучены роли убиквитин-зависимого распада белков в обучении и памяти, а также долговременной пластичности, где наряду с работами, в которых изучалось влияние деградации белков на консолидацию и реконсолидацию памяти, были также проведены исследования влияния распада белков в протеасомах на угасание памяти. В третьей главе была проанализирована статья авторов Носаревой О.Л., Степовой Е.А., Рязанцевой Н.В., Шахристовой Е.В., Орлова Д.С., Новицкого В.В. на тему: «Убиквитин и регуляция апоптоза опухолевых клеток линии Jurkat». В статье отражена научная новизна, практическая и теоретическая значимость исследуемого вопроса. Полученные результаты в ходе выполнения эксперимента, описанного в статье, позволяют сделать заключение, что убиквитинирование белков-регуляторов и белков-эффекторов программированной гибели является одним из молекулярных механизмов регуляции апоптоза опухолевых клеток линии Jurkat.

1. Баль Н.В. Балабан П.М. Убиквитин-зависимый распад белков необходим для долговременной пластичности и памяти// Нейрохимия. 2015. Т. 9, № 4. С. 237-244. 2. Бунеева О.А., Медведев А.Е. Убиквитин-независимая деградация белков в протеасомах// Биомедицинская химия. 2018; том 64, вып. 2., с. 134-148. 3. Джамеев В.Ю. Д 40 Внутриклеточный сигналинг у растений: учебное пособие / В. Ю. Джамеев. — Х.: АССА, 2015. — 224 с. 4. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рём ; пер. с нем. 4-е изд. – М. : БИНОМ ; Лаборатория знаний, 2011. – 472 с. 5. Кудряева А.А., Белогуров А.А. Протеасома: наномашинерия созидательного разрушения// Успехи биологической химии. 2019. Т. 59. с. 323–392. 6. Кузина Е.С. Убиквитин-независимый протеолиз основного белка миелина и его роль в развитии экспериментального аутоимунного энцефаломиелита: автореф. дис. … канд.хим.наук: 02.00.10/ Кузина Екатерина Сергеевна. – М., 2015 – 23 с. 7. Маршалл В. Дж. Клиническая биохимия / В. Дж. Маршалл, С. К. Бангерт; пер. с англ. 6-е изд. перераб. и доп. – М.: Изд-во БИНОМ, 2011. – 408 с. 8. Мишенева А.Д., Иванов С.А. Роль протеасом в регуляции онкогенеза// Bulletin of Medical Internet Conferences. 2019. Volume 9. Issue 1. 9. Нельсон Д. Основы биохимии Ленинджера: в 3 т. / Д. Нельсон, М. Кокс; пер. с англ. – М.: БИНОМ ; Лаборатория знаний. – 2011. – Т. 1. – 694 с.; – 2014. – Т. 2. – 636 с.; – 2015. – Т. 3. – 448 с 10. Носарева О.Л., Степовая Е.А., Рязанцева Н.В., Шахристова Е.В., Орлов Д.С., Новицкий В.В. Убиквитин и регуляция апоптоза опухолевых клеток линии Jurkat.// Бюллетень сибирской медицины. 2018; 17 (3): 96-104. 11. Цимоха А.С. Протеасомы: участие в клеточных процессах // Цитология. 2010. Т. 52, № 4. С. 277–300 12. Ciechanover A. Почему наши белки должны умирать, чтобы мы жили? Протеолитическая система убиквитина: механизмы – патогенез – лечение//Вестник Союза Физиологических обществ стран СНГ. 2012. Т.2, № 1. С.1-14.