2004年诺贝尔化学奖

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2003-2014年诺贝尔化学奖、生理学或医学奖得主

2003-2014年诺贝尔化学奖、生理学或医学奖得主

2003-2014年诺贝尔生理学或医学奖2003年,美国科学家保罗·劳特布尔(Paul uterbur)、英国科学家彼得·曼斯菲尔德(Sir Peter Mansfield)因在核磁共振成像技术领域的突破性成就而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。

2004年,美国科学家理查德·阿克塞尔(Richard Axel)和琳达·巴克(Linda B.Buck)因在人类嗅觉方面的卓越成就而共同获诺贝尔生理学或医学奖。

2005年,澳大利亚巴里-马歇尔(Barry Marshall)和罗宾-沃伦(J. Robin Warren)因发现了幽门螺杆菌以及该细菌对消化溃疡病的致病机理而共同获诺贝尔生理学或医学奖。

2006年,美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为他们发现了RNA(核糖核酸)干扰机制而被授予诺贝尔生理学或医学奖.2007年,马里奥·卡佩奇(Mario R. Capecchi) 和奥利弗·史密西斯(Oliver Smithies)(美国)、马丁·埃文斯(Sir Martin J. Evans)(英国)。

通过使用胚胎干细胞改造老鼠体内的特定基因,为“基因靶向”技术奠定了基础,从而获得诺贝尔生理学或医学奖。

2008年,哈拉尔德·楚尔·豪森(Harald zur Hausen)(德国),发现人乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌;弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西(Françoise Barré-Sinoussi)和吕克·蒙塔尼(Luc Montagnier)(法国),发现人类免疫缺陷病毒。

2009年,伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth H.Blackburn)、卡罗尔·格雷德(Carol W.Greider)、杰克·绍斯塔克(Jack W.Szostak) (美国),发现端粒和端粒酶保护染色体的机理。

2004年诺贝尔化学奖成果简介

2004年诺贝尔化学奖成果简介

收稿日期 ! 3 4 4 5 6 4 7 6 4 5 作者简介 ! 焦姣 " 女 " 7 8 9 : ! # 上海枫林路 ! " # 号中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室 $ 研究生 $ 主要研究细胞信 号转导过程的关键化学分子调控 # % & ’ ( ) * + , ) ( - , ) ( - . ’ ( ) * / 0 ) - 1 / ( 1 / 1 2 姚祝军 $ 男 $ 3 4 5 6 ! # 中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室研究组组 长 $ 研究员 " 主要从事细胞凋亡 的化学生物学 $ 天然产物与生物活性分子的合成化学以及分子影像学研究 # % & ’ ( ) * + 7 ( - 8 . ’ ( ) * / 0 ) - 1 / ( 1 / 1 2
9" : ;t;?7 0 / @=AA/ 3 4 5 B C6 D !E3 B 95 : 北京基本粒子物理理论组 / 原子能 $ 3 4 5 5 "! #+ F!6 $ 北京基本 粒子物理理论组 / 北 京 大 学 学 报 % 自 然 科 学 &$ 3 4 5 5 %E &G HI2 J& 7 I( 2 K?I/ L=’ ) 2 ) 0 1 =2 1 = - M A?= NAO( A- 2 ;- P=* $ >O- 1 ==P) 2 J0 - M A?= 3 4 6 Q <RST<KHUR V- 2 M=O=2 1 = - 2 W?=- O=A) 1 ( * >?7 0 ) 1 0 $ @) AA- 2 % PI1 ( A) - 2 ( * >IX* ) 0 ?) 2 J$ B 9F: 北京基本粒子物理理论组 / 3 4 5 5 年暑期北 京 国 际 物 理 讨 论 会 上 报 告 G HI2 J & 7 I( 2 K?I/ L=’ ) 2 ) 0 1 =2 1 = - M A?= NAO( A- 2 ;- P=* $ >O- 1 ==P) 2 J0 - M A?= 3 4 6 Q <RST<KHUR V- 2 M=O=2 1 = - 2 W?=- O=A) 1 ( * >?7 0 ) 1 0 / @) AA- 2 % PI1 ( A) - 2 ( * >IX* ) 0 ?) 2 J$ B 96 : V/ T/ Y( 2 J ( 2 P L/ @ / ;) * * 0 / !"#$% &’(/ 3 4 " B Z4 5 [+ 3 4 3 94 : @ \ ]( PP==^ ’ _ ; >- ‘- ^/ !"#$% )’**+ , 3 4 5 F ZE" [+ E4 93 Q: N @ <* ( 0 ?- a/ -./0+ !"#$+ 3 4 5 3 ZEE[+ " F4 $N b=) 2 X=OJ/ !"#$+ &’(+ 1’**+ 3 4 5 F Z3 4 [+ 3 E5 B $S N( * ( ’ / >O- 1 ==P) 2 J0 - M A?= 6 A?

2004诺贝尔——泛素

2004诺贝尔——泛素
an de Duve发现了溶酶 体,它是一个含有多种蛋白水解酶且体系 为酸性环境的球状体细胞器,参与蛋白质 的降解。 • 溶酶体的蛋白质降解包括四种方式:受体 介导的胞吞作用,胞饮作用,胞外颗粒的 吞噬作用,自体吞噬(大和小)
• 初步许多科学家都认为溶酶体是蛋白质降 解的唯一途径,然而之后的系列实验证明: 1、半衰期不同的蛋白质在溶酶体中的降解 情况不同, • 2、不同的蛋白酶抑制剂加入细胞内,对不 同的蛋白质的降解的影响是不同的,有些 甚至没有影响, • 3、热力学研究证明蛋白质的降解需要能量, 但不仅限于跨膜运输、质子泵、维持酸性 环境等的能量。
• Hershko是在1969–71年,在 the University of California, San Francisco, 在Gordon Tomkins实验室做博士后时,对 细胞内的蛋白降解感兴趣。 • 他在研究中发现当在体外培养的肝癌细胞中 加入像氟化物或叠氮化物这样的ATP合成抑 制剂时,TAT在细胞内的降解过程几乎被完 全抑制.
• 由此可见 ,泛素介导的蛋白降解对生物体而 言非常重要 ,对其进行的开创性研究具有重 要的特殊意义。 在世界各地的很多实验室 中 ,科学家们不断发现并研究与这一降解过 程相关的新的细胞功能。这些研究对进一 步揭示生物体的奥秘以及探索一些疾病的 发病机制和治疗手段具有深远的意义。
• 唯一的解决途径是在试管中准确再现无细胞 系统的该过程,分离不同成分并对每个成分 纯化定性,并从孤立纯化的成分中补全该系 统。 • 1977年Etlinger和Goldberg迈出了第一步, 从不成熟的网织红细胞裂解液中建立了一个 无细胞体系的ATP依赖蛋白水解系统。
• 1977年以后Ciechanover和Hershko转向网 状细胞提取物的研究,他们发现此提取物可 被分为两个组分,每一部分单独存在时都 不具有活性,然而一旦这两部分被重新组 合,就会引发ATP依赖性的蛋白质降解。

历届诺贝尔化学奖获得者

历届诺贝尔化学奖获得者

历届诺贝尔化学奖获得者诺贝尔奖(Nobel prizewinners in chemistry)是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔(1833-1896)的部分遗产作为基金创立的5项奖金之一。

诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。

历届诺贝尔化学奖获奖者名单1901范特霍夫(Jacobus Hendricus Van‘Hoff) 荷兰人(1852–1911) 研究化学动力学和溶液渗透压的有关定律一八八五年,范特霍夫又发表了使他获得诺贝尔化学奖的另一项研究成果《气体体系或稀溶液中的化学平衡》。

此外,他对史塔斯佛特盐矿所发现的盐类三氯化钾和氯化镁的水化物进行了研究,利用该盐矿形成的沉积物来探索海洋沉积物的起源。

1902埃米尔·费歇尔(Emil Fischer) 德国人(1852–1919) 研究糖和嘌呤衍生物的合成埃米尔·费歇尔,德国化学家,是一九零二年诺贝尔化学奖金获得者。

他的研究为有机化学广泛应用于现代工业奠定了基础,后曾被人们誉为”实验室砷明。

”1903阿伦尼乌斯(Svante August Arrhenius) 瑞典人(1859–1927) 提出电离学说在生物化学领域,阿伦尼乌斯也进行了创造性的研究工作。

他发表了《免疫化学》、《生物化学定量定律》等著作,并运用物理化学规律阐述了毒素和抗毒素的反应。

阿伦尼乌斯是当时公认的科学巨匠,为发展科学事业建立了不可磨灭的功勋,因而也获得了许多荣誉。

他被英国皇家学会接受为海外会员,同时还获得了皇家学会的大卫奖章和化学学会的法拉第奖章。

1904威廉·拉姆赛(William Ramsay) 英国人(1852–1916) 发现了稀有气体他就是著名的英国化学家—成廉·拉姆赛爵士。

他与物理学家瑞利等合作,发现了六种惰性气体:氦、氖、氙、氩、氪。

由于他发现了这些气态惰性元素,并确定了它们在元素周期表中的位置,他荣获了一九零四年的诺贝尔化学奖。

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【2004】 IrwinRose

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【2004】 IrwinRose

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【2004】IrwinRoseFactsname: IrwinRoseBrooklyn, NY, USAAffiliation at the time of the award: University of California, Irvine, CA, USAPrize motivation: "for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation."Prize share: 1/3LifeWorkAn important process in our cells is the production of proteins. But proteins must also be broken down. At the beginning of the 1980s, Irwin Rose,Aaron Ciechanover, and Avram Hershko showed that one protein, ubiquitin, has a special missionin this context. When it is time for a protein to be broken down, a ubiquitin molecule attachesitself to the protein. The ubiquitin molecule serves as a key that enters a proteasome, a protein complex that divides the protein into smaller pieces. These can be used in the construction ofother substances in the cell.An important process in our cells is the production of proteins. But proteins must also be broken down. At the beginning of the 1980s, Irwin Rose,Aaron Ciechanover, and Avram Hershko showed that one protein, ubiquitin, has a special missionin this context. When it is time for a protein to be broken down, a ubiquitin molecule attachesitself to the protein. The ubiquitin molecule serves as a key that enters a proteasome, a protein complex that divides the protein into smaller pieces. These can be used in the construction ofother substances in the cell.。

历年诺贝尔化学奖

历年诺贝尔化学奖
1960年:威拉德·利比
发展了使用碳14同位素进行年代测定的方法
1961年:梅尔温·卡尔文
研究了植物对二氧化碳的吸收,以及光合作用
1962年:马克斯·佩鲁茨,,约翰·肯德鲁
研究了肌红蛋白的结构
1963年:卡尔·齐格勒,朱里奥·纳塔
对聚合物的研究,齐格勒-纳塔聚合
1964年:多罗西·克劳富特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin,英国)
1929年:亚瑟·哈登, 汉斯·奥伊勒-克尔平
对糖类的发酵以及发酵酶的研究和探索
1930年:汉斯.费歇尔
对血红素和叶绿素等的研究
1931年:卡尔·博施, 弗里德里希·柏吉斯
在高压化学合成技术上的贡献
1932年:兰格缪尔
对表面化学的研究
1934年:哈罗德·尤里
发现了氘
1990年:伊莱亚斯·科里
开发了计算机辅助有机合成的理论来自方法 1991年:理乍得·恩斯特
对开发高分辨率核磁共振(NMR)的贡献
1992年:罗道夫·阿瑟·马库斯
对创立和发展电子转移反应的贡献
1993年:凯利·穆利斯, 迈克尔·史密斯
对DNA化学的研究,开发了聚合酶链式反应(PCR)
1938年:理乍得·库恩
对类胡罗卜素和维生素的研究
1939年:阿道夫·弗雷德里希·Johann·布特南特, 利奥波德·Ruzicka
对性激素的研究 以及 对聚亚甲基和高萜烯的研究
1940年:未发奖。
1941年:未发奖。
1942年:未发奖。
1943年:格奥尔格·赫维西
对在化学变化中使用同位素作为失踪物的研究
1979年:赫伯特·布朗, 乔治·维蒂希

2004 年诺贝尔化学奖-泛素调节蛋白质降解简介

2004 年诺贝尔化学奖-泛素调节蛋白质降解简介
Abstract: The Nobel Prize in Chemistry 2004 is shared among there scientists who have made fundamental discoveries concerning(有关于) how cells regulate(控制、调节) the breakdown of intra(内部)cellular(有许多小元件组成的、蜂窝状的) proteins with extreme specificity as to target, time and space. Aaron Ciechanover, Avram Hershko and Irwin Rose together discovered ubiquitin-mediated proteolysis, a process where an enzyme(酶) system tags unwanted proteins with many molecules of the 76-aminoacid residue(剩余) protein ubiquitin(泛素). The tagged proteins are then transported to the proteasome, a large multisubunit protease(蛋白酶) complex, where they are degraded(退化的、被降级的). Numerous cellular process regulated by ubiquitin-mediated proteolysis include the cell cycle, DNA repair and transcription, protein quality control and the immune(免疫的、免疫学) response. Defects in this proteolysis (蛋白质降解) have a causal role in many human diseases, including a variety of cancers.

超分子化学作业及2004年诺贝尔化学奖得奖者对化学发展的贡献

超分子化学作业及2004年诺贝尔化学奖得奖者对化学发展的贡献

1.对超分子化学的认识1.1发展历史1987年诺贝尔化学奖授予了C.J Pedersen (佩德森)、J.M Lehn (莱恩)、D.J Cram (克来姆)三位化学家,以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作。

1967年Pederson等第一次发现了冠醚。

这可以说是第一个发现的在人工合成中的自组装作用。

Cram和Lehn在Pedersen工作的启发下,也开始了对超分子化学的研究。

从此之后,超分子化学作为一门新兴的边缘科学快速发展起来。

1.2简介超分子化学不仅涉及无机化学、有机化学、物理化学、分析化学和高分子化学,而且涉及材料、信息和生命科学,它是一门处于近代化学、材料化学和生命科学交汇点的新兴学科。

超分子化学的发展不仅与大环化学(冠醚、环糊精、杯芳烃等)的发展密切相连,而且与分子自组装(双分子膜、胶束、DNA双螺旋等)、分子器件和新兴有机材料的研究息息相关。

到目前为止,尽管超分子化学还没有一个完整、精确的定义和范畴,但它的诞生和成长却是生机勃勃、充满活力的。

1.3研究内容与分子化学相对照,分子化学基于原子间的共价键,而超分子化学则基于分子间的相互作用,即是两个或两个以上的构造块依靠分子间键缔合。

超分子化学的研究领域包括:分子识别,分为离子客体的受体和分子客体的受体;环糊精;生物有机体系和生物无机体系的超分子反应性及传输;固态超分子化学、分为晶体工程、二维和三维的无机网络;超分子化学中的物理方法:模板、自组装和自组织;超分子技术(分子器件及分子技术的应用)。

分子识别是超分子化学的核心研究内容之一。

所谓分子识别即是指主体(受体)对客体(底物)选择性结合并产生某种特定功能的过程。

它们不是靠传统的共价键力,而是靠称为非共价键力的分子间的作用力,如范德华力(包括离子—偶极、偶极—偶极和偶极—诱导偶极相互作用)、疏水相互作用和氢键等。

分子识别主要可分为对离子客体的识别和对分子客体的识别,而以人工合成受体的分子识别主要包括冠醚、穴醚、臂式冠醚、双冠醚、环糊精、化学修饰环糊精、桥联环糊精、杯芳烃、环番等大环全体化合物选择性键合客体(离子或分子)形成超分子体系的过程。

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三 ̖ 泛素介导的蛋白质降解的应用
• 阿弗拉姆·赫尔什科1937年出生在匈牙利,犹太 后裔,13岁移民以色列,现年67岁,1969年在耶 路撒冷希伯来大学获得医学博士学位,曾在旧金 山加州大学从事研究,1972年起在以色列工学院 任教。2004年10月6日获诺贝尔化学奖
• 欧文·罗斯现年78岁,1952年在芝加哥大学获得 博士学位,现就职于美国加利福尼亚大学欧文分 校。三名获奖者自20世纪70~80年代以来就一直致 力于这一领域的研究。 • 1970年代末,赫什科借着带薪休假的机会,带着 当时还是博士后的切哈诺沃,到美国费城福克 斯·蔡斯癌症研究中心的罗斯实验室进行访问研 究,在那里完成了三位获奖者的大部分合作研究, 发表了一系列生物化学论文。
• 1977年开始阿弗拉姆·赫尔什科致力于研究网状 细胞提取物。在试图利用色谱法除去血红蛋白的 过程中,阿龙·切哈诺沃和阿弗拉姆·赫尔什科 发现此提取物可被分为两个部分,当两部分融合 在一起时,就会产生ATP依赖性的蛋白质降解。 1978年,他们认为这种活性来源于一个多肽。这 种多肽(APF-1)分子量只有9000,即为泛素。
• 1和3:E1、E2催化的泛素激活反应,消耗ATP;2: E3催化的蛋白质激活反应,消耗ATP;4:依赖于 E3的蛋白质泛素化反应;5:不依赖于E3的蛋白质 泛素化反应;6:26S蛋白体催化蛋白质水解;7和 8:异肽酶催化的水解反应,使泛素游离出来。
去泛素化作用是泛素化过程的逆转。在真核细胞内 已发现多种去泛素化酶,它们能够水解泛素和底物 蛋白之间的硫酯键,还能把错误识别的底物从泛素 化复合体中释放出来。它们又可以分为两类:
• 在活性位点目标蛋白质被降解成7~9个氨基酸长度 的短肽片段后,从蛋白酶体的另一段被释放。此 外,19S复合物上还含有选择性,具有选择性的是E3酶,它只 对待降解的蛋白质进行泛素化标记。
6 ̖“多步泛素引发”学说
在后来的研究中,三位科学家及其成员们发现了 与此相关的3种酶,分别命名为E1、E2、E3,并且 在据此提出了“多步泛素引发”假说,即在人体 细胞中含有多种E1酶、E2酶、E3酶。蛋白质在细 胞内的降解的过程: (1)1、E1类酶激活泛素,该过程需要ATP(三磷 酸腺苷)提供一定能量; (2)泛素分子被转移到E2酶上; (3)E3酶识别待降解的目标蛋白质(靶蛋白), E2-泛素复合物结合到目标蛋白质附近,泛素标记 物从E2酶转移到目标蛋白质上; (蛋白质的泛素化) (4)E3酶释放已被泛素标记的蛋白;
2004年诺贝尔化学奖
泛素介导的蛋白质降解
目录
一 ̖ 人物简介 二 ̖ 泛素介导的蛋白质降解的内容 三 ̖ 泛素介导的蛋白质降解的应用
四 ̖ 展望
一 ̖ 人物简介
2004年度诺贝尔化学奖授予两位以色列科学家阿龙·切哈诺 沃、阿弗拉姆·赫尔什科和美国科学家欧文·罗斯,以表彰 他们发现了泛素调节的蛋白质降解,也就说说他们发现了一 种蛋白质死亡的重要机理。
8 ̖ 泛素化和去泛素化
泛素通过E1和E2被激活的过程称为泛素的活化。
泛素的活化过程是一个依赖ATP的酶促反应:
①首先泛素活化酶 ( ubiquitin activatingenzyme E1 ) 催化泛素 C 末端的甘氨酸 ( Gly) 形成 Ub - 腺苷酸中间产物 , 然后激活的泛素 C 末端被转移至 E1酶内Cys残基的-SH键上,形成高能硫酯键;
ATP
蛋白酶体
降解
7 ̖ 泛素识别靶蛋白的机制
• 靶蛋白通过被泛素途径的酶E2或E3识别而被泛素 化修饰,通常是通过识别靶蛋白的特定Lys 残基 而将泛素连接到靶蛋白上。有时对靶蛋白的识别 还需要特定位点的磷酸化并且要达到一定的磷酸 化阈值。 • 除此之外还有另外两种识别机制,即N-end 规则 和一种新的区别于N-end 规则的N 端氨基酸残基 识别机制
②含有高能硫酯键的泛素通过转酰基作用使其进一 步转移到泛素载体蛋白( ubiquitin conjugating enzyme, E2) 特异的 Cys 残基上 , 形成 E2 - Ub 巯基 酯;E2-Ub巯基酯提供泛素分子,使泛素C端甘氨酸 与底物蛋白的Lys 残基的氨基形成共价键 , 由第一 个泛素单体与底物蛋白内部的 Lys 残基的 ε 氨基 (或β 氨基)结合;

• • • •
• (5)重复最后一 步,直至蛋白质上 连接的多个泛素形 成一条短链; • (6)泛素短链在 蛋白酶体开口处被 识别,泛素标记物 被切除,蛋白质被 切割成小片段。
泛素介导的蛋白质降解过程
泛素分子
被激活 被激活的泛素分子
E3 E2
激 活 E1 E2 需降解的 蛋白质
多泛素化
泛素介导的蛋白质降解过程
• 在1960年,人们发现了溶酶体这个及其重要的细 胞器,他被认为是蛋白质降解的重要场所。后来 人们发现了溶酶体抑制剂,经过细胞溶酶体机能 抑制剂的作用后,细胞内任然存在部分蛋白质的 分解难以抑制。表明在细胞内存在与溶酶体不同 的蛋白分解系统。
• 在1975年,就有人从牛胸腺中分离出一种含76个 氨基酸残基的多肽,相对分子质量为8.45ku,后来 被证实具有标记待降解蛋白质的作用,由于它广 泛存在于生命体,因此被命名为“泛素”。 • 1977年,Goldberg等报道网织红细胞(未发育成 熟的红细胞)的提取液中加入ATP显著促进蛋白质 的分解,也就是说蛋白分解伴随着能量的消耗, 在细胞外,蛋白质在蛋白酶的催化下水解释放能 量,蛋白质在细胞内被降解却需要能量,给科学 家们造成了很大的困扰。
• 在宣布大厅,切哈诺沃笑言,还没来得及把消息 告诉亲朋好友,也没想以后怎么用这笔奖金, “在此刻,我觉得我已经不是我自己了!当记者 问到,作为一名非美国人赢得科学类的诺贝尔奖 有什么感受,他激动地说:“我深深为我的祖国 感到骄傲!”切哈诺沃还说,他相信他们的发现 对攻克癌症以及多种疾病会有很大帮助。
9 ̖
泛素调节蛋白质降解的发现史
• 1953年,当时Simpson 利用放射性同位素标记法 进行蛋白质代谢实验,并随后发表了名为“生物 细胞中的蛋白质分解中需要代谢能量即需要ATP的 加水分解”的论文,但是,这个惊人的研究发现 并没有引起科学界的广泛重视,甚至为人们所忽 略。在当时的热力学研究中,水分解反应是产能 反应,与合成反应需要能量的过程是截然不同的。
生物体内细胞中蛋白质的降解
异常蛋白 短周期蛋白 80-90% 内质网相关 蛋白 长周期蛋白 泛素-蛋白酶体途径
氨基酸 小肽
膜蛋白 10-20% 细胞外蛋白 溶酶体途径
2 ̖ 泛素调节的蛋白质降解概述
• 蛋白质的降解是一个精细控制的过程,首先有待 降解的蛋白质被一种多肽(称之为泛素)所标记 (蛋白质的泛素化),接着这些泛素化的蛋白质 进入细胞的蛋白酶复合体的活性位点,蛋白质被 降解成7~9个氨基酸长度的短肽片段后,从蛋白酶 体的另一段被释放。
二 ̖
1 ̖
泛素介导的蛋白质降解
生物体内蛋白质的两种降解过程:
• 一种:溶酶体,不需要能量,无选择性的降解。 主要是降解细胞通过胞吞作用摄取的外源蛋白质。 • 另一种:需要能量,高效率、指向性很强的降解 过程。比如多数细胞内的蛋白质降解。这个过程 需要泛素调节蛋白质降解,即泛素—蛋白酶体途 径( UPP )介导的蛋白水解过程
• 此结果说明了此种识别机制中是N端氨基酸残基而 不是靶蛋白中的Lys残基决定了靶蛋白的泛素化修 饰。但保留靶蛋白的N 端氨基酸残基而将N 端氨 基酸序列中的一个或某几个氨基酸残基替换也会 导致靶蛋白不能被泛素化修饰[28],此结果说明 了是N 端氨基酸序列而不是N 端第一个氨基酸蕴 涵了靶蛋白的泛素化修饰信息。通常靶蛋白的特 异性是由E2 或E3 决定的,但现在发现多聚泛素 链连接蛋白可以将靶蛋白招募到蛋白酶体,并且 对泛素蛋白酶系统特异性选择靶蛋白起一定作用
• N-end 规则一般是针对于不稳定的蛋白质而言(若 N 端第一个氨基酸是Phe、 Leu、 Trp、Tyr、 Ile、 Arg、Lys和His等时此蛋白质为不稳定蛋白 质)[27],泛素系统识别靶蛋白N端的不稳定氨基 酸,然后将泛素连接到靶蛋白特定或非特定的Lys 残基的ε 氨基基团上。
• 区别于N-end 规则的N 端氨基酸残基识别机制一 般是针对于某些N 端并不是不稳定氨基酸残基的 靶蛋白,泛素系统识别靶蛋白N端氨基酸序列蕴涵 的泛素化修饰信息从而将靶蛋白泛素化标记。对 于此种识别机制,L y s 残基不是必须,靶蛋白 中所有Lys 残基被剔除后仍然被泛素化修饰降解, 但与野生型相比泛素化修饰率偏低;与此相对应 的是N 端氨基酸残基的去除则导致此蛋白质不能 被泛素化修饰。
③泛素可以直接从 E2 转移给底物蛋白形成 Ub 蛋白复 合物,这时的底物多是些碱性蛋白(如组蛋白) ,而 在大多数情况下,底物蛋白先与泛素连接酶 ( ubiquitin ligating enzyme, E3) 特 异 性 结 合 ,E3 可使E2 和底物蛋白相互接近 , 继而蛋白底物 与E2酶连接的泛素结合,这样就完成了底物蛋白质 的泛素化。
3 ̖ 泛素的结构与组成
泛素含有 76 个氨基 酸残基 , 广泛存在 于真核生物 , 目前 尚未发现泛素存 在于原核生物中, 泛素的氨基酸序 列极其保守。泛 素基因主要编码 两种泛素前体蛋 白质 : 一种是多聚 泛素 , 另一种是泛
4 ̖ 泛素—蛋白酶体途径( upp )的组成
泛素—蛋白酶体途径 ( upp ) 由泛素( ubiquitin, ub) 以及一系列相关的酶组成。 除泛素以外还包括4 种 酶家族:泛素活化酶 ( E1 ) 、泛素偶连酶 (E2)也称泛素载体蛋白 、 泛素-蛋白连接酶( E3) 和蛋白酶体 (proteasome) 。
( 1 )泛素羧端水解酶 ( ubiquitin C - terminal hydrolases (UCHs) ):分子量为20~30 KD,水解 去除和泛素 C 末端连接的小肽 , 也参与泛素多聚体 产生泛素单体的过程 , 促进泛素再循环 , 对泛素系 统的正常运行是很有必要的。
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