Figure 13: Le système ubiquitine protéasome (UPS) reproduit de la page web http://www.hgu.mrc.ac.uk/Research/Gordon/L’UPS est le système majeur utilisé par les eucaryotes pour dégrader sélectivement des protéines. La voie protéolytique, utilisant l’ubiquitine et le protéasome, fonctionne en deux grandes étapes. Dans un premier temps, le substrat à dégrader est marqué par liaison covalente d’une chaîne poly-ubiquitine grâce à l’action d’une cascade enzymatique impliquant trois types d’enzymes: E1 (Ub-activating enzyme), E2 (Ub-conjugating enzyme) et E3 (Ub-ligase). L’attachement covalent de l’Ub se fait par une liaison isopeptidique à un résidu Lys du substrat. E1 active l’Ub de manière dépendante de l’ATP, et la transmet à E2, qui fixe également l’Ub et qui catalyse le transfert de l’Ub sur le substrat via E3 qui permet une spécificité de reconnaissance du substrat. La réaction de conjugaison de l’Ub a lieu plusieurs fois, l’Ub étant conjuguée à elle-même, ce qui aboutit à la formation de la chaîne poly-ubiquitinée sur le substrat. L’ubiquitination est réversible par action d’enzymes de dé-ubiquitination. Dans un second temps, le substrat poly-ubiquitinylé est reconnu et dégradé par le complexe du protéasome 26S.