Ubiquitinas yra baltymų tipas, randamas eukariotinėse ląstelėse. Eukariotinės ląstelės turi ląstelės branduolį ir randamos žmonėms, gyvūnams, augalams ir grybams. Ląstelių viduje baltymai nuolat sintetinami ir skaidomi arba skaidomi, o ubikvitino sistema padeda reguliuoti šią baltymų apykaitą. Ubiquitinas prisiriša prie tų baltymų, kurie turi būti skaidomi, veiksmingai juos pažymėdamas. Tada baltymai patenka į struktūrą, vadinamą proteasoma, kur vyksta skaidymas.
Baltymai susideda iš vienetų, vadinamų aminorūgštimis, o 76 aminorūgštys sudaro mažą ubikvitino baltymą. Šių aminorūgščių seka skirtinguose organizmuose labai nesikeičia, todėl mielių ubikvitinas ir žmogaus ubikvitinas turi tik maždaug tris sekos skirtumus. Ubiquitin gavo savo pavadinimą iš žodžio ubiquitous, kuris reiškia kažką, kas yra visur. Pagal savo pavadinimą ubikvitinas neapsiriboja viena ląstelės dalimi, bet yra visur. Ubikvitino sistema dalyvauja daugelyje ląstelių procesų, kuriuose vyksta baltymų modifikavimas, įskaitant ląstelių augimą, dalijimąsi ir mirtį bei DNR kopijavimą ir taisymą.
Kad ubikvitino sistema pradėtų veikti, ubikvitinas turi būti aktyvuotas. Šiam žingsniui reikalinga energija adenozino trifosfato (ATP) pavidalu – struktūra, kuri perneša cheminę energiją ląstelės viduje. Energija reikalinga tam, kad fermentas, vadinamas E1, aktyvuotų ubikvitiną.
Be to, dar du ubikvitino sistemos fermentai, žinomi kaip E2 ir E3, veikia kartu, kad prijungtų ubikvitiną prie tikslinio baltymo. Manoma, kad E3 taip pat padeda identifikuoti baltymą, o tada prie jo gali būti prijungta viena ar daugiau ubikvitino molekulių. Signalas, žymintis baltymą, kurį ubikvitino sistema atpažįsta, nėra žinomas, nors mokslininkai mano, kad tam tikros aminorūgštys gali būti atsakingos, kai kurios iš jų gali likti paslėptos, nebent baltymas išsiskleidžia arba nedalyvauja reakcijoje.
Galiausiai baltymas su ubikvitino žyma perkeliamas į proteasomą, kad būtų suskaidytas. Kai kurie mokslininkai mano, kad ubikvitinas padeda išlaikyti baltymą prijungtą prie proteasomos, kol vyksta skaidymas, neleidžiant jam per anksti atitrūkti. Proteasomos yra cilindrinės baltymus skaidančios mašinos, susidedančios iš žiedų krūvos. Žiedai kiekviename cilindro gale yra neaktyvūs, o centriniai žiedai yra aktyvūs ir uždaro kamerą, kurioje skaidomi baltymai. Abiejuose cilindro galuose esantys dangteliai prisitvirtina prie ubikvitino ir nukreipia baltymus į kamerą, kad jie suirtų.