The убіквітин-протеасомна система є основним шляхом для підтримки білкового гомеостазу. Його інгібування викликає накопичення убіквітованих білків; це накопичення було пов’язане з кількома найпоширенішими нейродегенеративними захворюваннями.
Протеасома модулює навчання та пам'ять. Порушення протеасоми є серйозною ознакою як старіння, так і нейродегенеративного захворювання, що призводить до дисфункції цих шляхів.
Більшість нейродегенеративних захворювань характеризується внутрішньоклітинною або позаклітинною агрегацією неправильно згорнутих білків, таких як амілоїд-β і тау при хворобі Альцгеймера, α-синуклеїн при хворобі Паркінсона та TAR ДНК-зв'язуючий білок 43 при бічному аміотрофічному склерозі.
Регульований протеостаз має вирішальне значення для належного функціонування клітин втрата активності протеасоми є ознакою патології хвороби Альцгеймера. Як накопичення амілоїду, так і гіперфосфорилювання тау негативно впливають на функцію протеасоми, ставлячи її в ключову точку прогресування захворювання (рис.
(А) Структура еукаріотичної протеасоми. Ідентичні α-кільця складаються з семи різних α-субодиниць (α1–α7) (бежевий). Ідентичні внутрішні β-кільця складаються з семи окремих β-субодиниць (β1–β7). Лише три з семи β-субодиниць є каталітично активними, а це β1, β2 і β5 (темно-синій).
Білки 14-3-3 виявляються в цереброспінальній рідині при різних нейродегенеративних станах, таких як розсіяний склероз (Colucci та ін., 2004), хвороба Крейцфельда-Якоба (Hsich та ін., 1996; Шига та ін., 2006) та ВІЛ-інфекція. асоційована нейродегенерація (Morales et al., 2012).