Melatonina e ubiquitina: qual é a conexão?

A melatonina tem sido amplamente estudada por seu papel no fotoperiodismo em criadores sazonais; também é um antioxidante potente. A ubiquitina, proteína também difundida em células vivas, contribui para muitos eventos celulares, embora o mais conhecido seja o de marcar proteínas para destruição pelo proteassoma. Aqui, sugerimos um modelo no qual a melatonina interage com o sistema ubiquitina-proteassoma para regular uma variedade de processos aparentemente não relacionados. Ubiquitina, por exemplo, é um importante regulador da atividade central do hormônio tireoidiano tipo 2 deiodinase; a regulação subsequente de T3 pode ser central para as mudanças induzidas pela melatonina na reprodução sazonal e mudanças sazonais no metabolismo. Tanto a melatonina quanto a ubiquitina também têm papéis importantes na proteção das células do estresse oxidativo. Discutimos a interação da melatonina e do sistema ubiquitina-proteassoma no estresse oxidativo por meio da regulação da enzima ativadora da ubiquitina, E1. Relatórios anteriores mostraram que a glutatiolação desta enzima protege as proteínas da degradação desnecessária. Além disso, são discutidas evidências sobre a interação de ubiquitina e melatonina na ativação do fator de transcrição NF-κB, bem como a modulação dos níveis celulares de vários fatores de transdução de sinal, incluindo o supressor de tumor, p53. Algumas das ações da melatonina na partícula reguladora do proteassoma parecem estar relacionadas à sua inibição da calmodulina quinase II dependente de cálcio, uma enzima que supostamente copurifica com os proteassomas. Muitas das ações da melatonina na transdução de sinal são semelhantes às de um inibidor de proteassoma. Embora essas ações da melatonina possam ser explicadas por uma ação inibitória direta sobre a partícula catalítica do proteassoma, isso não foi verificado experimentalmente. Se nossa hipótese da melatonina como um inibidor geral do sistema ubiquitina-proteassoma for confirmada, prevê-se que mais exemplos dessa interação serão demonstrados em uma variedade de tecidos nos quais a ubiquitina e a melatonina coexistem. Além disso, a hipótese da melatonina como um inibidor do sistema ubiquitina-proteassoma será um modelo muito útil para testes clínicos de melatonina.