Ubiquitina

A ubiquitina é uma proteína dos seres vivos eucariotas que possui 76 resíduos de aminoácidos e uma massa molecular de 8,5KDa, estando envolvida em diversos mecanismos celulares, tais como: regulação da progressão do ciclo celular, reparação do DNA, embriogénese, regulação da transcrição, indução da resposta inflamatória, apresentação do antigénio e apoptose. A sua primordial função está relacionada com a degradação de substratos proteicos marcados por poliubiquitinação mediada por um complexo proteico constituído por proteases, o proteossoma 26S. Neste complexo, as proteínas são separadas da ubiquitina e são degradadas por ataques nucleofílicos, dando origem a pequenos péptidos. A ativação da ubiquitina está diretamente relacionada com a enzima E1. O resíduo C-
-terminal da ubiquitina liga-se covalentemente a um resíduo de sulfidril-cisteína da enzima E1 ficando a molécula ativada. A ativação ocorre na presença de Mg2+ e com o consumo de 1 ATP, libertando AMP e pirofosfato. O processo de ativação está incluído numa sequência – ativação, conjugação e ligação. Inicialmente, a enzima E1 ativa a ubiquitina formando um grupo tioéster. Quando esta se encontra ativada, a enzima E2 realiza o transporte até ao substrato a ser utilizado e a enzima E3 (ligase) transfere a ubiquitina ativada. As enzimas envolvidas são codificadas por uma super família de genes, sendo que a enzima E1 é comum à maioria dos organismos eucariotas.
A monoubiquitinização, durante a endocitose, serve como sinal para regular a internalização das proteínas na membrana plasmática. Há também a ubiquitinação das histonas, que influencia modificações da cromatina. A poliubiquitinação marca as proteínas que devem ser degradadas no proteossoma. A regulação do ciclo celular é feita pelas cinases e a atividade destas depende das ciclinas (subunidades reguladoras) e de subunidades inibitórias e o sistema ubiquitina/proteassoma regula a degradação dessas mesmas subunidades: a SCF é responsável pela ubiquinação e proteólise das inibitórias enquanto que o complexo ACP degrada as ciclinas e promove a anafase.
A proteína p53 é uma proteína importante para o controlo do ciclo celular. Caso ocorram danos no DNA, esta proteína bloqueia a progressão do ciclo e ativa as proteínas que o reparam e, na situação de impossibilidade de reparação, ativa a apoptose celular. A p53 é degradada através do proteossoma, sofrendo poliubquitinação. No entanto, a sua degradação pode ser acelerada na presença da oncoproteína do vírus do papiloma humano (HPV), comprometendo sua função anti-cancerígena. Assim, a ubiquitinação das proteínas é importante na regulação de mecanismos celulares. Conclui-se que a ubiquitina está envolvida em muitos processos celulares, muitos ainda não esclarecidos ou totalmente identificados. Para além do seu envolvimento na degradação de proteínas ou na regulação, também é de notar o recrutamento desta proteína por proteínas virais nas suas estratégias de sobrevivência no que diz respeito a células infectadas. Têm sido identificadas várias doenças genéticas, as quais apresentam disfunções no mecanismo de ubiquitinação, nomeadamente, mutações na enzima E3.

Texto escrito por:
Ana Rita Oliveira
Celina Pereira
Luís Almeida
Margarida Antelo
Raquel Azevedo

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Mapa metabólico sobre o funcionamento dos recetores acoplados a proteínas G

Ligação glicosídica

A ligação glicosídica é uma ligação covalente que, por definição, envolve o carbono anomérico de um monossacarídeo. Ao contrário do que muita gente pensa, a ligação glicosídica não tem que ser obrigatoriamente entre dois monossacarídeos, basta pensar no que acontece nos nucleótidos, por exemplo, onde a ribose estabelece uma ligação glicosídica com a base azotada. Claro que também pode envolver dois monossacarídeos, como é o caso das ligações existentes nos oligossacarídeos ou polissacarídeos, mas não é obrigatório que isso aconteça.

Quando se estabelece uma ligação glicosídica, é libertada uma molécula de água, sendo, por isso, uma reação de condensação. O átomo de oxigénio e um hidrogénio são libertados do carbono anomérico, enquanto que o segundo átomo de hidrogénio é libertado pelo átomo ao qual o carbono anomérico se vai ligar. 

Uma vez que o monossacarídeo envolvido na ligação glicosídica (ou os monossacarídeos, se for esse o caso) perde átomos em relação à sua composição original, passa a designar-se “de resíduo” de monosscarídeo. Por isso é que muitas vezes se ouve dizer, por exemplo, que a sacarose é composta por um resíduo de glucose e um resíduo de frutose…

Consoante o tipo de átomo ao qual se liga o carbono anomérico, a ligação glicosídica recebe um nome diferente. Sendo assim, existem dois tipos de ligações glicosídicas, as do tipo O e as do tipo N. Ou seja, no caso das ligações O-glicosídicas, o carbono anomérico está ligado a um átomo de oxigénio, enquanto que nas N-glicosídicas, está ligado a um átomo de azoto. 

Além desta designação, também é vulgar as ligações glicosídicas serem chamadas de alfa ou beta. Essa nomenclatura depende da configuração do carbono anomérico envolvido na ligação glicosídica (mais informações sobre esse assunto aqui). Ou seja, se o carbono anoméico estiver na configuração alfa, a ligação é do tipo alfa, se estiver na configuração beta, a ligação é do tipo beta.

Por último, gostaria de destacar que quando um monossacarídeo estabelece uma ligação glicosídica, deixa de ser um açúcar redutor, pois deixa de ter o seu carbono anomérico livre (em breve irei colocar um post aqui no blog sobre esse assunto). 

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