Ubikvitin je vrsta beljakovin, ki jih najdemo v evkariontskih celicah. Evkariontske celice imajo celično jedro in jih najdemo pri ljudeh, živalih, rastlinah in glivah. V celicah se beljakovine nenehno sintetizirajo in razgrajujejo ali razgrajujejo, sistem ubikvitina pa pomaga uravnavati promet beljakovin. Ubikvitin se veže na tiste beljakovine, ki jih je treba razgraditi, in jih učinkovito označuje. Nato se proteini prenesejo v strukturo, imenovano proteasom, kjer poteka razgradnja.
Beljakovine so sestavljene iz enot, imenovanih aminokisline, in 76 aminokislin sestavlja majhen ubikvitin protein. Zaporedje teh aminokislin se pri različnih organizmih ne spreminja veliko, zato kvasov ubikvitin in človeški ubikvitin vsebujeta le približno tri razlike v zaporedju. Ubiquitin je dobil ime po besedi vseprisoten, ki se nanaša na nekaj, kar najdemo povsod. V skladu s svojim imenom ubikvitin ni omejen na en del celice, ampak je prisoten povsod. Sistem ubikvitina je vključen v številne celične procese, kjer pride do modifikacije beljakovin, vključno z rastjo, delitvijo in smrtjo celic ter kopiranjem in popravljanjem DNK.
Preden lahko sistem ubikvitina začne delovati, je treba ubikvitin aktivirati. Ta korak zahteva energijo v obliki adenozin trifosfata (ATP), strukture, ki prenaša kemično energijo znotraj celice. Energija je potrebna, da omogoči encimu, imenovanemu E1, da aktivira ubikvitin.
Nato še dva encima ubikvitinskega sistema, znana kot E2 in E3, delujeta skupaj, da povežeta ubikvitin na ciljni protein. Menijo, da E3 pomaga tudi pri identifikaciji proteina, na katerega se lahko nato pritrdi ena ali več molekul ubikvitina. Signal, ki označuje beljakovino za prepoznavanje s strani ubikvitinskega sistema, ni znan, čeprav znanstveniki menijo, da so lahko odgovorne določene aminokisline, od katerih nekatere lahko ostanejo skrite, razen če se beljakovina razkrije ali ne sodeluje v reakciji.
Končno se protein s svojo ubikvitinsko oznako prenese v proteasom, da se razgradi. Nekateri znanstveniki menijo, da ubikvitin pomaga ohranjati beljakovino pritrjeno na proteasom, medtem ko poteka razgradnja, kar preprečuje, da bi se prezgodaj odtrgal. Proteasomi so valjasti stroji za razgradnjo beljakovin, ki so sestavljeni iz niza obročev. Obroči na vsakem koncu cilindra so neaktivni, medtem ko so osrednji obroči aktivni in obdajajo komoro, v kateri se beljakovine razgrajujejo. Pokrovčki na obeh koncih cilindra se pritrdijo na ubikvitin in usmerjajo beljakovine v komoro za razgradnjo.