Η ουβικιτίνη είναι η διαδικασία σύνδεσης της ουβικιτίνης, μιας μικρής, λειτουργικής ρυθμιστικής πρωτεΐνης, σε ένα άλλο στοχευόμενο μόριο. Όπως η φωσφορυλίωση, η ουβικουιτίνη μπορεί να προσθέσει θέσεις δραστηριότητας σε ένα μόριο ή να αλλάξει το ρόλο αυτού του μορίου μέσα στο σώμα, αν και η πιο κοινή σχέση που έχουν οι επιστήμονες με αυτή τη διαδικασία είναι ότι επισημαίνει στοχευμένες πρωτεΐνες για αποικοδόμηση. Αφού ένα μόριο έχει περάσει από τη διαδικασία ουβικουϊτινοποίησης περισσότερες από μία φορές, αυτό το μόριο στη συνέχεια επισημαίνεται για πέψη μέσω του πρωτεασώματος. Η Ubiquitination βοηθά έναν οργανισμό να παρακολουθεί τη χρήση ενός μορίου, έτσι ώστε το μόριο να είναι πιο πιθανό να αφομοιωθεί όταν βρίσκεται σε κυκλοφορία για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η ουβικιτίνη προσκολλάται σε ομάδες λυσίνης πρωτεϊνών-στόχων μέσω της δραστηριότητας της λιγκάσης της ουβικιτίνης (Ε3) και ενός ενζύμου σύζευξης ουβικιτίνης (Ε2). Αυτές οι πρωτεΐνες διευκολύνουν την ενεργοποίηση και την προσκόλληση της ουβικιτίνης είτε απευθείας στην πρωτεΐνη στόχο είτε σε άλλες πρωτεΐνες ουβικιτίνης που έχουν ήδη προσκολληθεί στην πρωτεΐνη στόχο. Ορισμένες πρωτεΐνες ουβικινώνονται μόνο μία φορά, δημιουργώντας μια επιπλέον λειτουργική ομάδα στη θέση της λυσίνης. Ορισμένα ένζυμα είναι ικανά να δεσμεύονται με την ουβικιτίνη, επομένως ένα μόνο περιστατικό ουβικουιτίνης σε μια πρωτεΐνη δεν τη σηματοδοτεί απαραίτητα για αποικοδόμηση μέσω της οδού πρωτεασώματος. Μάλλον, η λειτουργία της πρωτεΐνης στόχου μπορεί να μεταβληθεί από ένα μόνο προσκολλητικό ουβικιτίνης λόγω της προσθήκης μιας νέας λειτουργικής ομάδας ή ενζυματικής θέσης δέσμευσης.
Όταν μια αλυσίδα περισσότερων από ένα μορίων ουβικιτίνης προσκολλάται στην ίδια πρωτεΐνη-στόχο, είτε η αλυσίδα συνδέεται μαζικά είτε συνδέεται μέσω πολλαπλών φάσεων μιας μοναδικής περίπτωσης ουμπικιτίνης, αυτή η πρωτεΐνη λέγεται ότι είναι πολυουμπικινωμένη. Οι αλυσίδες πολυβικουϊτινοποίησης δεν εξυπηρετούν κανένα γνωστό σκοπό, εκτός από τη σήμανση των πρωτεϊνών-στόχων για αποικοδόμηση. Μεμονωμένες περιπτώσεις ουβικουιτίνης σε διαφορετικά μέρη του ίδιου μορίου δεν σχηματίζουν αλυσίδες πολυουβικουϊτινοποίησης και δεν επισημαίνουν απαραίτητα την πρωτεΐνη-στόχο για πέψη μέσω του πρωτεασώματος.
Η ουβικιτίνη βρίσκεται σχεδόν σε όλους τους ιστούς των ευκαρυωτικών οργανισμών και μπορεί να βρεθεί με ετικέτα σχεδόν σε οποιαδήποτε πρωτεΐνη, επομένως της δίνεται ένα όνομα που σημαίνει χαλαρά «πρωτεΐνη που υπάρχει παντού». Μπορεί να επισημανθεί σε οποιαδήποτε πρωτεΐνη που περιέχει μια διαθέσιμη ομάδα λυσίνης. Είναι εξελικτικά πλεονεκτικό για όλα τα κύτταρα των ευκαρυωτικών οργανισμών να επωφελούνται από τη διαδικασία της ουβικουϊτινοποίησης, επειδή αφαιρεί από την κυκλοφορία σπασμένες, φθαρμένες ή υπολειτουργικές πρωτεΐνες πριν οι πρωτεΐνες πάψουν να λειτουργούν εντελώς. Ένα σύστημα που αφαιρεί προληπτικά τις πρωτεΐνες από τη χρήση και επισημαίνει την ανακύκλωση πρωτεΐνης διατηρεί τα κύτταρα υγιή σε ατομική κυτταρική βάση, παρέχοντας τον λόγο για την εξελικτική διατήρηση και την πανταχού παρουσία αυτής της διαδικασίας.