Bioquímica · Tema
Sistema ubiquitina–proteasoma !
La célula marca las proteínas que sobran con cadenas de ubiquitina. El proteasoma, una máquina en forma de barril, reconoce la marca y las corta.
Actualizado 2026-11-01
Datos clave
- La ubiquitina es una proteína de 76 aminoácidos que se une por su glicina C-terminal a lisinas de la proteína blanco.
- Tres enzimas: E1 activa la ubiquitina (gasta ATP), E2 la transporta, la ligasa E3 elige el blanco y transfiere la ubiquitina; hay cientos de E3, lo que da la especificidad.
- Una cadena de al menos cuatro ubiquitinas unidas por la lisina 48 envía la proteína al proteasoma 26S; las cadenas por lisina 63 y las ubiquitinas únicas señalan, en cambio, reparación, tráfico y señalización.
- Proteasoma 26S = núcleo 20S (cuatro anillos α7β7β7α7, con sitios proteasa en β1, β2 y β5) + tapas 19S que quitan la ubiquitina y despliegan la proteína con gasto de ATP.
- Los lisosomas (autofagia) degradan las proteínas de vida larga y los organelos; el proteasoma degrada las proteínas de vida corta, reguladoras y mal plegadas.
En detalle
- 1. E1 forma un tioéster de alta energía con la ubiquitina usando ATP; la ubiquitina pasa a una cisteína de E2.
- 2. E3 se une a la vez a E2 y al blanco (reconoce degrones como motivos fosforilados o residuos N-terminales) y cataliza la transferencia a una lisina.
- 3. Rondas repetidas construyen la cadena de poliubiquitina; las enzimas desubiquitinantes pueden quitarla (edición y reciclaje).
- 4. La tapa 19S se une a la cadena, retira la ubiquitina para reutilizarla, despliega la proteína y la introduce en la cámara 20S, donde proteasas de treonina la cortan en péptidos cortos.
- 5. Blancos regulados: ciclinas (ciclo celular), p53 (vía MDM2), IκB (activación de NF-κB), β-catenina y proteínas mal plegadas del RE (ERAD).
- 6. Los péptidos que salen del proteasoma se cargan en moléculas MHC de clase I y se presentan a los linfocitos T citotóxicos (el inmunoproteasoma se especializa en esto).
- También llamado
- Degradación de proteínas, Ubiquitinación, Enzimas E1, E2 y E3
Correlación clínica
- Los inhibidores del proteasoma (bortezomib, carfilzomib, ixazomib) tratan el mieloma múltiple: las células plasmáticas fabrican enormes cantidades de proteína y mueren cuando se acumulan las mal plegadas.
- La proteína E6 de los VPH de alto riesgo recluta una ligasa E3 que destruye a p53, uno de los pasos del cáncer de cuello uterino.
- Las mutaciones de la parkina (una ligasa E3) causan Parkinson familiar de inicio temprano; los inmunomoduladores (análogos de la talidomida) actúan redirigiendo la ligasa E3 cereblón.
Enfermedades relacionadas
- Mieloma múltiple
- Enfermedad de Parkinson
- Cáncer de cuello uterino
- Infección por virus del papiloma humano (VPH)
- Enfermedad de Alzheimer
Relacionadas
- Proteasoma (26S, subunidad β5)
- Chaperonas moleculares y proteínas de choque térmico
- Estructura y plegamiento de las proteínas
- Oncogenes y genes supresores de tumores
- Organelos celulares y su metabolismo
- Direccionamiento de proteínas y secuencias señal
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Qué tipo de cadena de ubiquitina envía una proteína al proteasoma?
Una cadena de al menos cuatro ubiquitinas unidas por la lisina 48.
¿Qué enzima de la cascada de ubiquitinación da la especificidad por la proteína blanco?
La ubiquitina ligasa E3; hay cientos de ellas y cada una reconoce sustratos particulares.
¿Cómo actúan los inhibidores del proteasoma en el mieloma múltiple?
Bloquean el sitio β5 (tipo quimotripsina) del núcleo 20S; las células del mieloma acumulan inmunoglobulina mal plegada y entran en apoptosis.
¿Cómo inactiva el VPH de alto riesgo a p53?
Su proteína E6 recluta la ligasa E3 E6AP, que ubiquitina a p53 y la envía al proteasoma.
¿Qué proteínas se degradan sobre todo en los lisosomas y no en el proteasoma?
Las de vida larga, las extracelulares captadas por endocitosis y los organelos completos (autofagia).
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: PDB-101: Molecule of the Month: Ubiquitin (RCSB Protein Data Bank (PDB-101), 2026); PDB-101: Molecule of the Month: Proteasome (RCSB Protein Data Bank (PDB-101), 2026); UBC: Polyubiquitin-C (human) (UniProt, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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