Η ουμπικιτίνη είναι ένας τύπος πρωτεΐνης που βρίσκεται στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν κυτταρικό πυρήνα και βρίσκονται σε ανθρώπους, ζώα, φυτά και μύκητες. Μέσα στα κύτταρα, οι πρωτεΐνες συντίθενται συνεχώς και διασπώνται ή αποικοδομούνται, και το σύστημα ουβικιτίνης βοηθά στη ρύθμιση αυτού του πρωτεϊνικού κύκλου. Η ουβικιτίνη προσκολλάται σε εκείνες τις πρωτεΐνες που πρόκειται να αποικοδομηθούν, επισημάνοντάς τες αποτελεσματικά. Στη συνέχεια οι πρωτεΐνες μεταφέρονται σε μια δομή που ονομάζεται πρωτεάσωμα όπου λαμβάνει χώρα αποικοδόμηση.
Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από μονάδες που ονομάζονται αμινοξέα και 76 αμινοξέα αποτελούν τη μικρή πρωτεΐνη ουβικιτίνης. Η αλληλουχία αυτών των αμινοξέων δεν αλλάζει πολύ σε διαφορετικούς οργανισμούς, έτσι η ουβικιτίνη ζύμης και η ανθρώπινη ουβικιτίνη περιέχουν μόνο περίπου τρεις διαφορές αλληλουχίας. Το Ubiquitin πήρε το όνομά του από τη λέξη ubiquitous, που αναφέρεται σε κάτι που βρίσκεται παντού. Σύμφωνα με το όνομά της, η ουβικιτίνη δεν περιορίζεται σε ένα μέρος του κυττάρου αλλά υπάρχει παντού. Το σύστημα ουβικιτίνης εμπλέκεται σε πολλές κυτταρικές διεργασίες όπου λαμβάνει χώρα τροποποίηση της πρωτεΐνης, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης, διαίρεσης και θανάτου των κυττάρων και της αντιγραφής και επιδιόρθωσης του DNA.
Πριν αρχίσει να λειτουργεί το σύστημα ουβικιτίνης, πρέπει να ενεργοποιηθεί η ουβικιτίνη. Αυτό το βήμα απαιτεί ενέργεια με τη μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP), μια δομή που μεταφέρει χημική ενέργεια μέσα στο κύτταρο. Η ενέργεια χρειάζεται για να μπορέσει ένα ένζυμο που ονομάζεται Ε1 να ενεργοποιήσει την ουβικιτίνη.
Στη συνέχεια, δύο ακόμη ένζυμα του συστήματος ουβικιτίνης, γνωστά ως Ε2 και Ε3, δρουν μαζί για να συνδέσουν την ουβικιτίνη στην πρωτεΐνη στόχο. Θεωρείται ότι το E3 βοηθά επίσης στην αναγνώριση της πρωτεΐνης και ένα ή περισσότερα μόρια ουβικιτίνης μπορούν στη συνέχεια να προσκολληθούν σε αυτήν. Το σήμα που σηματοδοτεί μια πρωτεΐνη για αναγνώριση από το σύστημα ουβικιτίνης δεν είναι γνωστό, αν και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ορισμένα αμινοξέα μπορεί να ευθύνονται, μερικά από τα οποία μπορεί να παραμείνουν κρυμμένα εκτός εάν η πρωτεΐνη ξεδιπλωθεί ή λάβει μέρος σε μια αντίδραση.
Τέλος, η πρωτεΐνη με την ετικέτα ουβικιτίνης της μεταφέρεται σε ένα πρωτεάσωμα για αποικοδόμηση. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η ουβικιτίνη βοηθά στη διατήρηση της πρωτεΐνης συνδεδεμένη με το πρωτεάσωμα ενώ λαμβάνει χώρα η αποικοδόμησή του, εμποδίζοντάς το να διασπαστεί πολύ νωρίς. Τα πρωτεασώματα είναι κυλινδρικές μηχανές αποικοδόμησης πρωτεϊνών που αποτελούνται από μια στοίβα δακτυλίων. Οι δακτύλιοι σε κάθε άκρο του κυλίνδρου είναι ανενεργοί ενώ οι κεντρικοί δακτύλιοι είναι ενεργοί και περικλείουν έναν θάλαμο στον οποίο διασπώνται οι πρωτεΐνες. Τα καπάκια και στα δύο άκρα του κυλίνδρου συνδέονται με την ουβικιτίνη και κατευθύνουν τις πρωτεΐνες στο θάλαμο για αποικοδόμηση.