Protein Ubiquitin (Ub) adalah protein pengatur yang ditemukan di seluruh jaringan organisme eukariotik, yaitu organisme yang memiliki struktur sel kompleks yang dikelilingi oleh membran. Hewan, tumbuhan dan jamur termasuk dalam kategori ini. Peran utama protein ubiquitin adalah untuk menandai protein lain untuk dihancurkan. Ketika setidaknya empat menempelkan diri ke protein lain, sel mulai membongkarnya.
Terdiri dari urutan hanya 76 asam amino, protein ubiquitin sedikit bervariasi antara organisme. Hanya ada sedikit perbedaan antara versi manusia dan yang ditemukan pada ragi, menunjukkan bahwa strukturnya penting untuk fungsi sel yang kompleks. Urutan amino telah dilestarikan sepanjang sejarah evolusi.
Sel terus membangun protein yang melakukan fungsi tertentu. Pembongkaran jenis protein ini adalah cara yang efektif untuk memastikan bahwa proses yang terkait dengannya dihentikan. Protein ubiquitin memainkan peran sentral dalam eliminasi protein yang tidak lagi dibutuhkan. Dalam proses yang disebut ubiquitination, protein yang akan didaur ulang diberi label molekuler, protein ubiquitin.
Protein pengatur yang telah menyelesaikan fungsinya dianggap memicu sinyal yang menarik protein ubiquitin. Tiga jenis enzim diperlukan untuk melengkapi perlekatan. E1, atau enzim pengaktif Ub, menempatkan ubiquitin ke dalam keadaan reaktif. Perlekatan pada protein dikatalisis oleh E2, atau enzim konjugasi Ub. Jenis enzim ketiga, E3, bekerja untuk mengidentifikasi protein yang akan dibuang.
Suatu organisme tunggal mungkin mengandung banyak versi berbeda dari enzim-enzim ini. Ada lebih dari selusin varian enzim E2 dalam ragi, misalnya. Kombinasi varian ini dianggap memfasilitasi penandaan protein di mana-mana yang terkait dengan fungsi tertentu.
Protein yang diidentifikasi oleh empat atau lebih tag dimasukkan ke dalam proteasome, struktur berongga yang memecah protein menjadi bagian-bagian individu. Tag protein ubiquitin bertindak seperti kunci kimia untuk membuka proteasome. Saat pembongkaran dimulai, tag Ub dilepaskan dan dapat digunakan kembali. Penghargaan Nobel dalam Kimia 2004 dianugerahkan kepada penemu proses ini.
Protein ubiquitin memainkan peran sentral dalam banyak proses seluler yang berbeda. Disfungsi dalam proses yang dimediasi Ub dapat menyebabkan sejumlah kondisi patologis. Kanker tertentu, gangguan sistem kekebalan dan penyakit saraf degeneratif telah dikaitkan dengan fungsi Ub yang tidak tepat, menunjukkan kemungkinan pilihan pengobatan atau jalan untuk penelitian lebih lanjut.