Деубиквитинирующие ферменты (DUB): регуляция, гомеостаз и ответ на окислительный стресс

Убиквитиновая сигнализация — консервативный, широко распространённый и динамичный процесс, при котором белковые субстраты быстро модифицируются убиквитином, что влияет на их активность, локализацию или стабильность. Деубиквитинирующие ферменты (DUB) регулируют этот процесс, удаляя убиквитин с субстратов и тем самым противодействуя сигналам, запускаемым убиквитин-конъюгирующими ферментами и убиквитинлигазами. Многие DUB избирательно регулируют физиологические процессы с помощью консервативных механизмов расщепления связей убиквитина. Активность DUB динамически регулируется за счёт взаимодействий белок—белок, посттрансляционных модификаций и изменения внутриклеточной локализации. Крупнейшее семейство DUB составляют цистеиновые протеазы; их активность также чувствительна к окислительному стрессу, поскольку активные формы кислорода (АФК) непосредственно модифицируют каталитический цистеин, необходимый для ферментативной активности. По данным современных исследований, активность DUB связана с заболеваниями человека, включая различные виды рака и нейродегенеративные расстройства. Благодаря избирательности и функциональной роли DUB стали важными мишенями при разработке методов лечения этих заболеваний. В этом обзоре рассмотрены основные классы DUB и механизмы регуляции их активности, особое внимание уделено редокс-регуляции DUB и её физиологическому значению при окислительном стрессе.