Dica do autor: O sistema ubiquitina-proteassomo é o principal mecanismo de degradação proteica regulada no citoplasma e no núcleo das células eucarióticas. Ele permite a remoção altamente seletiva de proteínas danificadas, mal dobradas ou com meia-vida curta, sendo fundamental para processos como controle do ciclo celular, resposta a estresse, regulação de fatores de transcrição e modulação de vias de sinalização.

O processo de ubiquitinação envolve três enzimas principais: a enzima ativadora E1, a enzima conjugadora E2, e a ligase E3. A E3 é a chave da especificidade do sistema, pois é ela quem reconhece a proteína-alvo, geralmente por meio de motivos de degradação específicos (degrons), e coordena a transferência da ubiquitina (ligada à E2) para o substrato. A poliubiquitinação com cadeias de ubiquitina ligadas à lisina 48 (K48) sinaliza que a proteína deve ser reconhecida e degradada pelo proteassomo 26S.

A variedade de ligases E3 presentes na célula permite que o sistema seja altamente seletivo e regulável, funcionando como uma “etiqueta molecular” para a destruição dirigida.

Alternativa A: INCORRETA. O proteassomo 20S é a porção catalítica central do proteassomo 26S e é responsável pela degradação proteica propriamente dita. Ele não participa do reconhecimento da proteína-alvo, apenas da hidrólise das proteínas já ubiquitinadas.

Alternativa B: INCORRETA. A enzima E1 (ativadora de ubiquitina) inicia o processo ao ativar a molécula de ubiquitina usando ATP e transferi-la para a E2. No entanto, ela não é específica para o substrato, e sua função é mais genérica e inicial no processo.

Alternativa C: INCORRETA. A enzima E2 (conjugadora de ubiquitina) carrega a ubiquitina ativada, transferindo-a para a proteína-alvo com a ajuda da E3. Embora participe da reação, não determina a especificidade do substrato, atuando de forma mais funcional que seletiva.

Alternativa D: CORRETA. A ligase de ubiquitina (E3) é o componente que reconhece e seleciona especificamente a proteína-alvo, garantindo que somente proteínas com marcadores de degradação sejam poliubiquitinadas. Sua diversidade é fundamental para a fidelidade e seletividade do sistema.

Alternativa E: INCORRETA. A subunidade 19S é a parte regulatória do proteassomo 26S, responsável por reconhecer as proteínas ubiquitinadas, remover a cadeia de ubiquitina e desenrolar a proteína antes de sua entrada no canal catalítico 20S. Contudo, ela não participa da seleção inicial da proteína-alvo.

Resposta correta: Alternativa D

Referências:

• Alberts, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 6ª edição. Garland Science, 2015.
• Lodish, H. et al. Biologia Celular e Molecular. 8ª edição. W.H. Freeman, 2016.
• Cooper, G.M. The Cell: A Molecular Approach. 7ª edição. Sinauer Associates, 2019.