Ubiquitination adalah proses menempelkan ubiquitin, protein pengatur fungsional kecil, ke molekul lain yang ditargetkan. Seperti fosforilasi, ubiquitinasi dapat menambahkan situs aktivitas ke molekul atau mengubah peran molekul itu di dalam tubuh, meskipun asosiasi paling umum yang dimiliki ilmuwan dengan proses ini adalah menandai protein yang ditargetkan untuk degradasi. Setelah sebuah molekul melalui proses ubiquitination lebih dari sekali, molekul tersebut kemudian ditandai untuk dicerna melalui proteasome. Ubiquitination membantu organisme melacak penggunaan molekul sehingga molekul lebih mungkin untuk dicerna ketika telah beredar untuk waktu yang lama.
Ubiquitin menempel pada kelompok lisin protein target melalui aktivitas ubiquitin ligase (E3) dan enzim konjugasi ubiquitin (E2). Protein ini memfasilitasi aktivasi dan perlekatan ubiquitin baik secara langsung ke protein target atau ke protein ubiquitin lain yang telah melekat pada protein target. Beberapa protein di mana-mana hanya sekali, menciptakan kelompok fungsional tambahan di situs lisin. Beberapa enzim mampu mengikat dengan ubiquitin, jadi satu contoh ubiquitinasi pada protein tidak selalu menandainya untuk degradasi melalui jalur proteasome. Sebaliknya, fungsi protein target dapat diubah oleh satu penganut ubiquitin karena penambahan kelompok fungsional baru atau situs pengikatan enzimatik.
Ketika rantai lebih dari satu molekul ubiquitin menempel pada protein target yang sama, apakah rantai tersebut terikat secara massal atau dilekatkan melalui beberapa fase dari satu contoh ubiquitinasi, protein tersebut dikatakan poliubikuin. Rantai poliubiquitinasi tidak memiliki tujuan yang diketahui, kecuali untuk menandai protein target untuk degradasi. Contoh tunggal ubiquitinasi pada bagian yang berbeda dari molekul yang sama tidak membentuk rantai poliubiquitinasi dan tidak selalu menandai protein target untuk pencernaan melalui proteasome.
Ubiquitin ditemukan di hampir semua jaringan organisme eukariotik dan dapat ditemukan ditandai dengan hampir semua protein, sehingga diberi nama yang secara longgar berarti “protein yang ada di mana-mana.” Itu dapat ditandai ke protein apa pun yang mengandung gugus lisin yang tersedia. Secara evolusioner menguntungkan bagi semua sel organisme eukariotik untuk mengambil keuntungan dari proses ubiquitination karena menghilangkan protein yang rusak, aus atau subfungsional dari sirkulasi sebelum protein berhenti berfungsi sepenuhnya. Sebuah sistem yang secara preemptif menghilangkan protein dari penggunaan dan menandai untuk daur ulang protein menjaga sel tetap sehat pada basis seluler individu, memberikan alasan untuk konservasi evolusioner dan proses ini di mana-mana.