Ubikvitino (Ub) baltymas yra reguliuojantis baltymas, randamas visuose eukariotinių organizmų audiniuose, kurie turi sudėtingas ląstelių struktūras, apsuptas membranomis. Šiai kategorijai priskiriami gyvūnai, augalai ir grybai. Pagrindinis ubikvitino baltymo vaidmuo yra pažymėti kitus baltymus, kad jie būtų sunaikinti. Kai bent keturi prisijungia prie kito baltymo, ląstelė pradeda jį ardyti.
Ubikvitino baltymas, sudarytas iš tik 76 aminorūgščių sekos, tarp organizmų mažai skiriasi. Yra tik nedidelis skirtumas tarp žmogaus versijos ir mielėse esančios versijos, o tai rodo, kad jų struktūra yra būtina sudėtingai ląstelių funkcijai. Amino seka buvo išsaugota per evoliucijos istoriją.
Ląstelės nuolat gamina baltymus, kurie atlieka specifines funkcijas. Šio tipo baltymų išardymas yra veiksmingas būdas užtikrinti, kad su juo susijęs procesas būtų sustabdytas. Ubiquitino baltymas atlieka pagrindinį vaidmenį pašalinant baltymus, kurių nebereikia. Apdoroto, vadinamo ubikvitinacijos, metu baltymams, kuriuos reikia perdirbti, suteikiama molekulinė žyma, ubikvitino baltymas.
Manoma, kad reguliuojantys baltymai, baigę savo funkciją, sukelia signalą, pritraukiantį ubikvitino baltymą. Norint užbaigti prijungimą, reikia trijų tipų fermentų. E1 arba Ub aktyvuojantys fermentai perkelia ubikvitiną į reaktyvią būseną. Prisijungimą prie baltymo katalizuoja E2 arba Ub konjuguojantys fermentai. Trečiasis fermento tipas, E3, identifikuoja baltymą, kurį reikia pašalinti.
Viename organizme gali būti daug skirtingų šių fermentų versijų. Pavyzdžiui, mielėse yra daugiau nei tuzinas E2 fermento variantų. Manoma, kad šių variantų derinys palengvina su specifinėmis funkcijomis susijusių baltymų žymėjimą ubikvitinu.
Baltymas, identifikuotas keturiomis ar daugiau žymenų, tiekiamas į proteasomą – tuščiavidurę struktūrą, kuri baltymus skaido į atskiras dalis. Ubikvitino baltymo žyma veikia kaip cheminis raktas, atidarantis proteasomą. Kai prasideda išmontavimas, Ub žymos atleidžiamos ir gali būti naudojamos vėl. 2004 m. Nobelio chemijos premija buvo skirta šio proceso atradėjams.
Ubikvitino baltymas vaidina pagrindinį vaidmenį daugelyje skirtingų ląstelių procesų. Ub tarpininkaujamų procesų disfunkcija gali sukelti daugybę patologinių būklių. Tam tikri vėžiniai susirgimai, imuninės sistemos sutrikimai ir degeneracinės nervų ligos buvo susietos su netinkama Ub funkcija, o tai rodo galimas gydymo galimybes ar tolesnių tyrimų būdus.