泛素蛋白酶体通路生命科学研究进展
泛素_蛋白酶体通路的研究进展
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30600754)。
3通讯作者,E 2mail:jihuihao@yahoo .com泛素—蛋白酶体通路的研究进展赵天锁,任 贺,郝继辉3(天津医科大学附属肿瘤医院,天津300060) 关键词:泛素—蛋白酶体通路;蛋白质降解;蛋白质酶体抑制剂;肿瘤 中图分类号:R730.2 文献标志码:A 文章编号:10022266X (2009)3220113202 泛素—蛋白酶体通路(UPP )是蛋白质的选择性降解中一项非常重要的机制,研究发现该通路介导的细胞蛋白降解是一个非常复杂而缜密的调控过程,是细胞调控的重要机制,通过降解细胞各通路的抑制因子和(或)激活因子发挥着上调或下调作用。
1 U PP 的组成及其调控过程泛素是一个广泛分布在真核细胞中的小分子球状蛋白质,在一系列酶的催化下,其C 2末端Gly 与靶蛋白的Lys 侧链相连,而后其他泛素分子以Gly 连接到先前结合的泛素分子的Lys 侧链上而形成多泛素化链[1]。
蛋白酶体是一种具有多个亚单位组成的蛋白酶复合体,蛋白酶体沉降系数为26S,故又称26S 蛋白酶体。
它可分为一个具有调节功能的调节颗粒19S 和一个具有蛋白酶体催化活性的核心颗粒20S 。
活性的调节因子主要有两种:19S 调节复合体和11S调节复合体。
调节复合体位于20S 的两端或一端,不同的调节复合体与20S 蛋白酶体结合后功能不同,20S 219S 主要参与降解泛素化蛋白[2]。
UPP 可识别、标记,进而降解那些已经被泛素化的蛋白质。
整个降解过程需要三个步骤:①底物识别:能进行泛素化的底物可带有特殊的降解信号;②泛素与底物的共价连接:这是一个多步骤过程,需要ATP 提供能量,可将多个泛素连接到底物上,常形成多聚泛素链;③降解靶蛋白,同时释放出游离的泛素,从而完成泛素循环[3]。
UPP 降解许多蛋白,这些蛋白包括明确的降解信号或称“降解决定子”。
“降解决定子”是通过泛素系统降解蛋白的基本因素,一旦多聚泛素化链接到蛋白上,蛋白必将运送到蛋白酶体,被展开然后降解,这些步骤依赖于“降解决定子”或蛋白水解底物的特性[4]。
泛素-蛋白酶体途径在恶性肿瘤中的研究进展
蛋白连接酶与靶蛋白结合形成一条多泛素链， 将底物蛋白泛素化， 使靶蛋 白被２ ６ Ｓ蛋 白酶体所识别和降解。泛素化过程是真核
细胞内重要的蛋白质质控系统， 参与细胞的多种生理活动过程， 比如细胞凋亡、 细胞周期 以及细胞 内信号传导等， 对维持细胞正常
的生理功能具有十分重要的意义。当泛素 一 蛋白酶体系统对靶蛋白的降解功能失常时， 可以｝ 】 起癌蛋白聚集、 抑癌蛋白异常降解、
ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ａ ｓ ｏ ｍｅ ． ＵＰＰ ｉ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｏｒ ｆ ｍａ ｎｙ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄｉ ｎｇ ａ ｐ ｏ ｐ ｔ ｏｓ ｉ ｓ，ｔ ｈｅ ｃ ｅ ｌ ｌ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ａ ｎｄ ｉ ｎｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｉ ｇ ｎａ ｌ ｉ ｎｇ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｈａ ｓ ａ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ — ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ａ ｓ ｏ ｍ ｅ ｐ ａ ｔ ｈ ｗ ａ ｙ（ Ｕ Ｐ Ｐ ）ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｔ ｈ ｗ ａ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｅ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｃ ｏ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ａ ｔ ｔ ａ ｃ ｈ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｓ ｂ ｙ ａ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｓ ｔ ｅ ｐ（ ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ － ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｚ ｙ ｍ ｅ ，ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ — ｃ ｏ ｎ ｊ ｕ ｇ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｚ ｙ ｍ ｅ ｓ ，
哺乳动物细胞内蛋白质降解途径的研究进展
哺乳动物细胞内蛋白质降解途径的研究进展蛋白质是细胞中最重要的分子之一，其对于细胞的生命活动有着重要的作用。
然而，蛋白质乃至细胞内的分子都会逐渐老化损耗，如果不及时降解清除，会对细胞造成一定的影响。
因此，细胞内的蛋白质降解途径亦成为了近年来研究的一个热点。
本文将着重探讨哺乳动物细胞内蛋白质降解的研究进展。
一、泛素-蛋白酶体途径泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的主要途径之一。
它主要通过将蛋白质降解过程中所需的泛素结合到需要降解的蛋白质上，将其送入蛋白酶体内部进行降解。
这一途径可以对蛋白质进行全面的降解，使得分解产物可以在细胞内循环利用。
近年来，越来越多的研究证实，泛素-蛋白酶体途径在人类疾病中也有着不可忽视的作用。
例如，肌肉萎缩症的发生与泛素-蛋白酶体途径的异常有密切关系。
因此，细胞内蛋白质降解途径的研究对于发现，治疗人类疾病具有重要的意义。
二、自噬途径自噬途径是指细胞通过“自我吞噬”来清除老化或者损伤的细胞器或其他分子的过程。
它在自身免疫，老化，细胞凋亡等方面具有重要作用。
在自噬途径中，可得到多个复合体的协同作用。
其中有膜相关的复合物和腺苷酸依赖性的复合物。
膜相关的复合物是通过涉及膜的包涵来吞噬需要降解的分子，在形成的囊泡以及内部膜上，会涉及大量特异性的小GTPase，使得不同的复合物可以调节不同基因。
三、其他降解途径除了泛素-蛋白酶体和自噬途径外，还有一些低分子量的酶，可以将蛋白质进行“切割”降解。
例如，脑血管瘤蛋白2A（BCH2A）就是一种较为典型的降解途径，它可以在细胞膜上扮演降解人类p27Kip1蛋白的作用。
其他的这些途径如糖基化和ATPhase途径等，在当前的研究中，也是备受关注的焦点领域。
总之，哺乳动物细胞内蛋白质降解途径的研究一直是生命科学领域中的一个重要研究方向。
在不断地探索过程中，我们对于细胞内蛋白质降解的方式，以及与其相关的疾病，已经有了较为全面的认识。
未来，在这一领域的研究中，我们相信会有更多新的发现出现。
泛素-蛋白酶体通路在心血管疾病中作用的研究进展
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Ｉ ａ ｄｉｉ ｎ Ｏ ｎ ｄ ｔｏ ｔ ｄｅ ｒ ｄａ ｉｎ ｆ ｏ ｔ ｎｔａ ｅ ｌ ａ ｐ ｏ ｅｎｓ， ｔ ｕ ｑｕｉｉ ｐｒ ｔ ａ ｏ ｅ ｙ ｔｍ （Ｕ ＰＳ） ｉ ｇ ａ ｔｏ ｏ ｍ ｓ ｉ ｒ ｃ ｌｕｌｒ ｒ ｔ ｉ ｈｅ ｂｉ ｔｎ— ｏ ｅ ｓ ｍ ｓ ｓ ｅ ｓ
蛋 白质 的合 成 与 降解 ， 维 持 细 胞 的功 能 至 关 重 要 。 目 对
前认 为 ， 核 细胞 有 ３种 蛋 白质 的 降解 机 制 ：１ 线 粒 体 蛋 白 真 （）
酶 ： 解线 粒体 中 的蛋 白 质 ； ２ 溶 酶 体 酶 ： 解 胞 膜 及 吞 人 降 （） 降 胞 内的 蛋 白质 ； ３ 泛 素 蛋 白酶 体 通 路 （ ｂｑ ｉ ｎｐ ｏ ｅ ｓ ｍｅ （） ｕ ｉ ｔ — ｒ ｔａｏ ｕｉ ｓ ｓ ｍ， Ｓ 是 ＡＴ ｙ ｔ ＵＰ ） ｅ Ｐ依 赖 性 的 ， 溶 酶 体 蛋 白 质 的 降 解 通 非 路， 能选 择 性 地 降解 细 胞 质 和 胞 核 内短 命 、 变性 变构 蛋 白质 。 研究发现 ， 细胞 内 ８ ～９ 的蛋 白质 是 由 ＵＰ Ｏ Ｏ Ｓ来 降 解 的 ， 因此 ， Ｐ Ｕ Ｓ被 认 为 细胞 内蛋 白质 降 解 的 主 要 通 路 ， 维 持 细 对 胞 及 整 个 生 物 体 的正 常 功 能 ， 着 重 要 的 作 用 ］ ＵＰ 起 。 Ｓ的
(完整版)蛋白质泛素化研究进展—探索蛋白修饰的秘密
蛋白质泛素化研究进展——探索蛋白修饰的秘密泛素是一种含76个氨基酸的多肽，存在于除细菌外的许多不同组织和器官中，具有标记待降解蛋白质的功能。
被泛素标记的蛋白质在蛋白酶体中被降解。
由泛素控制的蛋白质降解具有重要的生理意义，它不仅能够清除错误的蛋白质，还对细胞周期调控、DNA修复、细胞生长、免疫功能等都有重要的调控作用。
2004年，以色列科学家Aaron Ciechanover、Avram Hershko和美国科学家Irwin Rose就因发现泛素调节的蛋白质降解而被授予2004年诺贝尔化学奖。
正是因为泛素调节的蛋白质降解在生物体中如此重要，因而对它的开创性研究也就具有了特殊意义。
目前，在世界各地的很多实验室中，科学家不断发现和研究与这一降解过程相关的细胞新功能。
现在，研究人员已发现泛素具有多种非蛋白水解功能，包括参与囊泡转运通路、调控组蛋白修饰以及参与病毒的出芽过程等。
鉴于蛋白质降解异常与许多疾病，例如癌症、神经退行性病变以及免疫功能紊乱的发生密切相关，而基因的功能是通过蛋白质的表达实现的，因此，泛素在蛋白质降解中的作用机制如能被阐明将对解释多种疾病的发生机制和遗传信息的调控表达有重要意义。
《生命奥秘》本月专题将介绍泛素系统的来源、研究进展，并重点介绍以“泛素-蛋白酶”为靶位的抗癌疗法，希望能给相关领域的研究人员带来崭新的思路。
一、泛素样蛋白的来源及功能1. 泛素样蛋白及其相关蛋白结构域2. 泛素样蛋白连接后的结果3. 泛素样蛋白修饰途径的起源4. 前景展望二、泛素化途径与人体免疫系统调节1. 泛素修饰途径与NF-κB信号通路的关系2. 泛素蛋白在天然免疫中的作用3. 泛素化修饰途径在获得性免疫机制中的作用4. 泛素修饰系统在自身免疫机制中的作用5. 研究展望三、针对泛素修饰系统的肿瘤治疗方案1. 泛素连接系统是致癌信号通路的重要治疗靶标2. 针对泛素连接酶的治疗方法3. E3连接酶与肿瘤血管形成之间的关系4. 针对抗凋亡蛋白5. 去泛素化酶在肿瘤进展中的作用6. 针对肿瘤细胞的蛋白酶体7. 非降解途径的泛素化修饰作用与肿瘤发生之间的关系8. 干扰泛素蛋白识别过程9. SUMO修饰过程与癌症的关系10. 未来还将面临的挑战四、扩展阅读一种新型抗癌药物——NEDD8活化酶抑制剂五、其它1. 内体ESCRT装置能分选泛素化修饰的膜蛋白2. 内质网的泛素化机制3. DNA修复过程中的泛素以及SUMO修饰机制下一期预告：生物信息学在癌症研究中的应用癌症是一种由遗传和表观遗传改变而引起的疾病。
泛素连接酶Cullin3的研究进展
1泛素连接酶Cullin3的研究进展李衍辉1，梁雅灵2，徐勇1*[摘要]泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-protesome system,UPS）是蛋白质翻译后修饰的重要调控途径，是生物体内最主要的蛋白质选择性降解方式。
Cullin3以支架蛋白的形式通过跟具有BTB结构域的接头蛋白结合共同构成E3泛素连接酶复合体，特异性识别底物并介导底物蛋白的泛素化，可负性调控NF-κB,Nrf2在内的多条信号通路。
最近研究发现，Cul3功能失调后将导致恶性肿瘤、高血压高血钾、糖尿病的发生。
[关键词]：Cullin蛋白质；泛素化；肿瘤；糖尿病Research progress of Cullin3 ligasesLi Yanhui1,liang Yaling2,Xu Yong1*1:Department of Endocrinology,Affiliated Hospital of Luzhou Medical College,Luzhou,Sichuan 646000[中图分类号]Q51；R7[Abstract] The ubiquitin-protesome system is an important regulation pathway for post-translation modification and the main way of selective protein degradation in organism.Cullin3,as a scaffolding protein,constitutes the E3 ubiquitin ligase complex with containing the BTB domain protein in the Ubiqutination,Which has substrates specificity and negatively regulates singal ways,such as NF-κB and Nrf2.Recently studies have revealed dysregulation of Cul3 is related to malignant tumour、diabetes、hypertension and hypekalemia .Key words:Cullin proteins、Ubiquitination、Tumor、Diabetes作者介绍：李衍辉，硕士研究生，Email：980402868@，研究方向：糖尿病肾病。
提示 泛素蛋白酶体途径
提示泛素蛋白酶体途径泛素蛋白酶体途径，是细胞内一种重要的蛋白质降解途径，广泛参与调节细胞内蛋白质的稳态与代谢平衡。
在这一途径中，泛素蛋白酶体通过将泛素蛋白连接在靶蛋白上，然后将其降解成短的多肽片段，从而实现对细胞内蛋白质的调控。
泛素蛋白酶体途径在细胞生物学领域中具有非常重要的地位，对于维持细胞内环境的稳态以及适应生物体内外环境的变化起着至关重要的作用。
泛素蛋白酶体途径的发现和研究历程可以追溯到上世纪70年代。
通过对大肠杆菌中存在的一种叫做ubiH的蛋白进行研究，科学家们发现了这种蛋白可以被一个叫做特异的蛋白质分解酶降解，进而引发了对泛素蛋白酶体途径的兴趣和研究。
随着研究的不断深入，科学家们发现泛素蛋白酶体途径在许多生理和病理过程中都发挥着关键作用，包括细胞凋亡、免疫应答、细胞周期调控等。
泛素蛋白酶体途径的主要机制包括泛素化、蛋白降解和泛素蛋白酶体的功能调控。
在细胞内，泛素是一种小分子蛋白，在其结构域上具有七个连环环。
泛素连接到靶蛋白上的过程被称为泛素化，这是通过泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶协同完成的。
一旦靶蛋白被泛素化，其会被送往泛素蛋白酶体中进行降解。
泛素蛋白酶体内含有多种蛋白酶，其中最重要的是蛋白酶体蛋白酶，其对泛素化的靶蛋白进行降解。
此外，泛素蛋白酶体的功能也受到一系列调控蛋白的影响，例如ubiquilin，它在泛素化过程的识别和传递中起着关键作用。
研究发现，泛素蛋白酶体途径在许多疾病的发生和发展中发挥着重要作用。
例如，神经退行性疾病中，异常的泛素蛋白酶体途径会导致神经元的蛋白质积累和突触功能紊乱，从而引发神经退行性变化。
另外，在癌症的发生和发展过程中，泛素蛋白酶体途径的异常也常常被观察到，从而导致细胞内重要调控蛋白的累积，进而促进肿瘤的发展。
因此，对泛素蛋白酶体途径的深入研究不仅可以提供重要的细胞生物学基础知识，还可以为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。
在泛素蛋白酶体途径的研究中，有一些关键问题一直备受关注。
26S蛋白酶体的结构生物学研究进展
1
26S 蛋白酶体的组成单元及生理功能
1977 年, Etlinger 和 Goldberg[8]首次发现了细胞 内存在 ATP 依赖的蛋白质降解现象, 后来 Ciechanover 等人 [9]发现泛素通过标记蛋白质底物参 与了这一 ATP 依赖的降解过程(图 1). 1986 年, Tanaka 等人[10]在大鼠肝脏中鉴定并纯化了 26S 蛋白酶体的 重要组成部分—20S 核心颗粒. 随后, Waxman 等人[11] 在兔子的网织红细胞裂解液中发现了 26S 蛋白酶体 和 20S 核心颗粒. 几乎同时, Hough 等人[12]也在兔子 的网织红细胞裂解液中发现了 26S 蛋白酶体和 20S 核心颗粒. 26S 蛋白酶体全酶由至少 33 个不同蛋白质
成员构成, 在结构上由 19S 调节颗粒和 20S 核心颗粒 两个亚复合物组成(图 2A). 19S 调节颗粒的主要作用是识别带有泛素链标 签的蛋白质底物, 并对其进行去折叠, 并最终将去折 叠的蛋白质底物传送至 20S 核心颗粒中进行降解 . 19S 调节颗粒由至少 19 个蛋白成员构成, 通过生化 分离方法可进一步分为 lid 和 base 两部分[13](图 2C, D). 研究发现 , lid 的主要功能是在蛋白质底物降解前将 泛素链从蛋白质底物上剪切掉以回收再次利用 (去泛 素化)[14~18]. lid 由 9 个蛋白成员构成, 分别为 Rpn3,
摘要
26S 蛋白酶体是真核细胞内负责蛋白质降解的主要分子机器, 通过特异性降解目的
蛋白质, 几乎参与了生物体的绝大多数生命活动. 26S 蛋白酶体在结构上可分为 19S 调节颗粒 和 20S 核心颗粒两部分. 19S 调节颗粒负责识别带有泛素链标记的蛋白质底物及对其进行去折 叠, 并最终将去折叠的蛋白质底物传送至 20S 核心颗粒中进行降解. 由于 26S 蛋白酶体的结构 组成复杂, 分子量十分巨大, 现有的 X-ray 技术和 NMR 技术对其完整结构的解析都无能为力, 仅能解析出部分单个蛋白成员或分子量较低的亚复合物晶体结构. 而冷冻电镜技术在相当一 段时间内处于发展的初级阶段, 导致其三维结构的研究进展曾经十分缓慢, 严重阻碍了人们 对其结构和功能的了解. 近年来, 随着在 X-ray 技术领域对大分子复合物结构解析的经验积累 和冷冻电镜技术领域的技术革命, 完整的 26S 蛋白酶体三维结构解析取得了飞速的发展. 本 文回顾了近几年在 26S 蛋白酶体结构生物学领域的重要进展, 并展望了该领域未来的发展及 面临的挑战.
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植物中已鉴定的E3有5类
• HECT型E3 • RING finger/U-box型E3 • APC复合体 • SCF复合体 • CUL3-BTB复合体
26S蛋白酶体
蛋白酶体是催化泛素与底物蛋白偶联体降解的关键酶,包括 20 s蛋白酶体和26 s蛋白酶体。26 s是由20 s和19 s复合体共同结 合装配而成,此组装过程需要耗能。20 s蛋白酶体是主要起催化 作用的复合体,它由14个不同的蛋白组装成一个筒状结构,由内层 2个β环和外层2个α环组成, 每个环含有7个亚基,基本结构可书写 成α7β7β7α7。α亚基主要用于底物识别,β亚基主要参与底物降 解。19 s复合体由17或18个亚基组成,在特定条件下又可分成2个 次级复合物,一个叫盖子( lid) ,一个叫底座( base) 。底座由10个亚 基组成,其中6个有ATP酶活性,它们与底物泛素化有关,盖子由8个 没有ATP酶活性的亚基组成,其中一个亚基Rpn11 /Pda / s13在泛 素循环方面起重要作用。
• 蛋白质在行使其功能后，需要在特定的时空条件 下被降解；
• 蛋白质在合成、折叠、转运、或行使功能过程中 发生错误或损伤时，需要被及时降解和清除；
• 食物中的蛋白质，也要经过蛋白质降解酶的作用 降解为多肽或氨基酸才能被人体吸收。
蛋白质的降解途径（2种）
• 溶酶体： 不需能量 主要降解细胞外和细胞膜蛋白质
• 泛素-蛋白酶体通路： 需能 高效、特异的蛋白质降解过程，控
制着动植物体内绝大多数蛋白质的降解
泛素-蛋白酶体通路概述
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，接着这 些蛋白质进入细胞的蛋白酶复合体中，蛋白酶复合体是 一个上下有盖的圆桶状酵素，它们如同细胞的回收站， 专门负责蛋白质的分解及再循环利用，泛素在这一过程 中释出讯号，让蛋白酶复合体分辨出有待降解的蛋白质。
泛素介导的蛋白质降解
——2004年诺贝尔化学奖 主讲人：石武良 博士
2011.11.22
蛋白质合成
• 胞质合成途径（游离核糖体） • 内质网合成途径（结合态核糖体）
蛋白质是生命活动的直接执行者，生 命过程中几乎所有的环节都与蛋白质有关 。对于蛋白质的合成取得了辉煌的成就（5 项诺贝尔奖），但对于蛋白质降解这一领 域的研究长期被忽略。
应用实例
• 2003.5 美国食品医药管理局批准应用一种 新型的蛋白酶体抑制剂Velcade（PS-341， 万珂），治疗骨髓瘤；
• 2004.4，欧洲药品评价机构也允许Velcade 在欧盟上市（46个国家）；
• 雷公藤-雷公藤素也是一种蛋白酶体抑制剂 ，它能通过控制癌细胞的蛋白酶体活性进 而诱发癌细胞凋亡。
在E3的协同作用下，E2-Ub复合物把活化的泛素分子 转移到底物蛋白上，形成单泛素化蛋白或者多聚泛素 化蛋白。
E3（泛素连接酶）
E3是泛素蛋白酶体途径中种类最多的一种酶，是在底物的 特异性选择降解过程中作用最为关键成员。它的主要功能 是识别应该被泛素化的靶蛋白，然后使活化的泛素接近特 异靶蛋白的Lys，从而将泛素转移到底物上去。E3分子量 较大，约100-300 kDa。
Road map of protein sorting
Functions of cytoplasmic matrix:
The protein synthesis, degradation and modification.
Cells carefully monitor the amount of misfolded proteins. An accumulation of misfolded proteins in the cytosol triggers a heatshock response, which stimulates the transcription of genes encoding cytosolic chaperones that help to refold the proteins.
E2（泛素结合酶）
泛素偶连酶( E2 )是泛素与蛋白底物结合所需的第二个 酶。拟南芥基因组中至少存在37个E2基因，分为12个 亚族。
E2有一个由150个氨基酸残基（分子量14-16kDa）组 成的保守区域,含有半胱氨酸残基，接受从E1-泛素复 合物转移过来的活化的泛素分子，形成E2-泛素复合物；
• 应用前景广阔
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( ubiquitin - activating enzyme, E1 ) 、泛素偶连酶( ubiquitin - conjugating enzymes, E2 s)也称泛素载体蛋白( ubiquitin -carrier protein) 、泛素-蛋白连接酶( ubiquitin ligating enzymes, E3 s)和蛋白酶体(proteasome) 。蛋白的 泛素化和去泛素化都需要多种酶介导, upp既有高度底物多 样性又具有针对不同调控机制的多样性。
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, 另一种是泛素融合蛋白。
泛素—蛋白酶体途径( upp ) 一系列相关的酶
E1（泛素激活酶）
• 泛素活化酶(ubqiuitin-activating enzyme,简称E1)是催化泛素 与底物结合所需的第一个酶。 •分子量110-130kDa，由1100个左右氨基酸残基组成，对靶蛋白 的识别几乎没有特异性。 •拟南芥E1由单基因编码的大小分别为110kDa和117kDa的两个亚 基组成。 •E1活性很高，低浓度即可激活泛素。
意义
了解了泛素为媒介的蛋白质裂解作用和 过程，使得科学家对细胞如何控制及分裂蛋 白质的研究有可能深入到分子层级。而当蛋 白质裂解作用发生异常时，人体就会产生不 适甚至疾病，如子宫颈癌症和囊肿纤维症等， 因此，从分子层面角度去了解泛素调节的蛋 白质降解的化学过程和机理，及对生命过程 进一步的探索，具有十分重要的应用意义。
2004年
ห้องสมุดไป่ตู้
2004年10月16日瑞典皇家科学院将该年度诺贝尔化学奖授予 以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧 文·罗斯，以表彰他们在泛素调节的蛋白质降解研究领域中的卓越 成就。
蛋白质降解
调控动植物体内几乎所有的生命活动（细胞增殖、 分化、凋亡、DNA复制和修复、转录和蛋白质质 量控制等，参与病原体的入侵、致病和免疫等过 程）：