В 1978 году они сумели показать, что в этом экстракте присутствует какой-то устойчивый и активный белок, который играет главную роль в разрушении других белков, подлежащих изъятию из внутриклеточного обращения. Вскоре выяснилось, что белок этот — давно известный убиквитин. Он называется убиквитином, потому что встречается во многих видах тканей и органов (ubique по-латыни — вездесущий) и потому достаточно хорошо изучен. Возникла мысль, что именно присоединение убиквитина к нежелательному белку каким-то образом влечет за собой растепление, деградацию этого белка. Но каким?
В прорыв ринулись десятки новых исследователей, статьи на эту тему стали ежегодно появляться сотнями (сегодня уже тысячами), и вскоре главные этапы поразительного процесса были выяснены во всех деталях.
Он состоит из трех этапов. На первом этапе фермент Е1 активирует убиквитин — грубо говоря, готовит его к предстоящей работе. Эта подготовка состоит в том, что одно звено на конце убиквитиновой молекулы выдвигается в поисках нужного белка. На втором этапе фермент ЕЗ распознает, какой белок нужно расщепить. Наконец, на третьем этапе фермент Е2, получив энергию от АТФ, соединяет выдвинутое звено убиквитина с одним из звеньев намеченного к расщеплению белка. В таком виде комплекс "белок — убиквитин" распознается особой органеллой клетки — так называемой протеазомой. Тут-то и происходит желаемое расщепление белка.
Протеазом в клетке — порядка 30 тысяч. Все они предназначены природой для расшепления белка. Но если бы все было так просто, то любой белок, случайно попавший в "пасть" протеазомы, изымался бы из обращения, в том числе и нужный. Чтобы этого не происходило, "пасть" закрыта на замок и открывается только по специальному сигналу. Сигналом этим (что и установили Гершко, Чехановер и Роуз) как раз и является наличие на белке цепи молекул убиквитина. Эта цепь играет роль метки на белке, опознавательного знака для протеазомы: открыть пасть! Сезам, откройся! Сезам открывается и делает свое грязное, но жизненно важное дело: отщепляет убиквитиновую цепь от белка, а сам белок втягивает внутрь себя и расщепляет до неузнаваемости на небольшие фрагменты.
Если бы даже открытие Гершко — Чехановера — Роуза этим исчерпывалось, этого тоже было бы за глаза достаточно для Нобелевской премии. Но с тех пор, как эти пионеры в середине 1980-х годов отошли от исследований убиквитина, их дело продолжили другие, и за истекшие 20 лет накопились факты, показывающие, что описанный процесс жизненно необходим для всего цикла нормального функционирования и репродукции клетки. Приведу лишь несколько новейших примеров.
