É vital regular a atividade das proteínas enzimáticas e não enzimáticas no interior da célula. Isto pode ser conseguido quer através da criação de um equilíbrio entre a sua taxa de síntese e degradação, quer através da regulação da atividade intrínseca da proteína. Ambos os mecanismos de regulação desempenham um papel essencial no funcionamento normal das células.
A degradação de proteínas desempenha dois papéis importantes nas células. Ajuda a proteger as células de proteínas mal dobradas ou danificadas antes de estas conduzirem a doença. Também auxilia no controlo dos níveis de proteínas saudáveis, que só têm uma função de curta duração dentro da célula sob certas condições.
Uma das principais vias de degradação das proteínas ativas nas células eucarióticas é a via ubiquitina-proteassoma. No entanto, mesmo esta via é fortemente regulada para permitir apenas a degradação de proteínas alvo específicas em determinadas condições. Dois dos mecanismos de regulação mais comuns são o controlo rigoroso da atividade da ubiquitina ligase E3, e os sinais de degradação desmascarados nas proteínas alvo.
Os seres humanos têm cerca de 600 ou mais genes de ubiquitina ligase E3, cada um dos quais podendo mediar a ubiquitinação das suas próprias proteínas alvo. No entanto, a atividade da ligase E3 é regulada através de diferentes mecanismos de ação, como fosforilação, ou ligação a ligando. Da mesma forma, o desmascaramento dos sinais de degradação nas proteínas intracelulares é controlado por vários mecanismos diferentes, como fosforilação, clivagem de ligações do peptídeo, ou dissociação da subunidade proteica. Apenas quando as ligases E3 reconhecem estes sinais de degradação normalmente ocultos a proteína alvo pode ser ubiquitinada e degradada pelo proteassoma.
