Nobelprijs Scheikunde 2004 voor de ontdekking van ubiquitine-gemedieerde eiwitafbraak

- This year's Nobel Prize in Chemistry has been awarded to Aaron Ciechanover, Avram Herskho and Irwin Rose for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation. In a series of groundbreaking experiments these scientists described the basic principles for a unique posttranslational modification based on the conjugation of the small protein ubiquitin to proteins deemed for degradation. Although ubiquitin started in 1980 as an unusual modification of certain proteins, it is now clear that it functions as a signal for degradation when it forms a polymer. Hundreds of proteins are involved in the controlled destruction of ubiquitin-labelled proteins in the cell. And hundreds of other proteins are involved in protein modification by mono-ubiquitin, so that other processes, such as the formation of another degradation compartment, the lysosome, can proceed normally.

Zoals vaak is het aantrekkelijker om aan opbouw dan aan afbraak te werken. Dit is ook het geval in de biochemie waar de vraag hoe eiwitten afgebroken worden lange tijd werd genegeerd. Natuurlijk was in 1980 al bekend dat eiwitten in lysosomen afgebroken worden en dat dit een structuur is waar proteasen alle geëndocyteerde eiwitten tot aminozuren afbreken, zodat de cel deze aminozuren voor nieuwe eiwitten kan gebruiken. Maar hoe zit het met de afbraak van gewone eiwitten uit een cel?

De 3 Nobelprijslaureaten Aaron Ciechanover (Israël), Avram Hershko (Israël) en Irwin Rose (Californië, VS) beschreven in 1980 hoe een klein eiwit genaamd ‘ubiquitine’ (van ‘ubiquitous’, dit is ‘alomtegenwoordig’, omdat het in vrijwel alle cellen in hoge concentraties aanwezig is) een cruciale rol speelt in de regulatie van de afbraak van gewone eiwitten.1 2 Door het baanbrekend onderzoek van dit drietal werd duidelijk dat ubiquitine fungeert als een herkenningssignaal…