Síntesis Química de Proteínas Ubiquitinadas y Probetas de Ubiquitina para Análisis Bioquímicos y Funcionales.

La ubiquitinación de proteínas es una modificación post-traduccional fundamental que juega roles vitales en la regulación celular eucariota. La ubiquitinación es orquestada por una cascada de enzimas: las enzimas activadoras E1, las enzimas conjugadoras E2 y las ligasas E3 facilitan colectivamente la conjugación de ubiquitina, mientras que las proteínas unidoras de ubiquitina interpretan la señal de ubiquitina. Las deubiquitinazas (DUBs) contrarrestan este proceso al eliminar ubiquitina de las proteínas sustrato, revirtiendo así la ubiquitinación. En los últimos años, la síntesis química de proteínas, que permite la preparación de proteínas con precisión a nivel atómico, ha surgido como un enfoque poderoso para investigar la ubiquitinación de proteínas. Esta revisión ofrece una visión comprensiva del progreso reciente en el desarrollo de estrategias para la síntesis química de proteínas ubiquitinadas y el desarrollo de probetas basadas en ubiquitina diseñadas para la captura covalente de enzimas modificadoras de ubiquitina para facilitar estudios bioquímicos y biofísicos. Comenzamos describiendo estrategias para construir proteínas ubiquitinadas con enlaces isopeptídicos nativos, cubriendo tanto la síntesis química total como las rutas semisintéticas. También resumimos las metodologías existentes para la semisíntesis de proteínas ubiquitinadas que contienen mimetizadores de enlaces isopeptídicos. Además, destacamos los avances recientes en el diseño y la síntesis de probetas basadas en ubiquitina utilizadas para estudiar enzimas conjugadoras de ubiquitina, proteínas interaccionantes con ubiquitina y deubiquitinazas. Finalmente, ofrecemos perspectivas sobre direcciones futuras, incluyendo el desarrollo de estrategias sintéticas para acceder de manera eficiente a proteínas ubiquitinadas más complejas y estudiar la modificación de ubiquitinación no canónica.