熊瑶,刘红霞,黄巧冰

1. 南方医科大学第一临床医学院,广州510515; 2. 南方医科大学基础医学院,广州510515

泛素是由76个氨基酸组成的小分子蛋白,在进化上高度保守。真核生物中,泛素系统是个复杂的体系,主要包括泛素,26S蛋白酶体和酶系统E1、E2、E3等。共价连接到底物蛋白的泛素能作为信号蛋白被蛋白酶体识别并降解;而泛素-蛋白酶体途径是细胞内非溶酶体蛋白降解的主要系统,在许多细胞功能,如抗原呈递、细胞周期调控、细胞凋亡、信号转导、转录控制和DNA修复中起重要作用。泛素化即泛素共价连接到底物蛋白。泛素化过程包括3个连续的酶促反应:①泛素被泛素活化酶(E1)以依赖于ATP的方式活化,其C端甘氨酸残基与E1活化的半胱氨酸残基之间形成一硫羟酸酯键;②活化的泛素通过另一个硫羟酸酯键被转移到泛素结合酶(E2)上;③泛素连接酶(E3)通过在泛素与底物蛋白赖氨酸残基间形成共价键把泛素转移到目标蛋白上。其中底物的特异性认为是由E3决定的,这是由于人类仅有1个E1；E2种类较多,且每个E2与1个或数个E3作用；而新发现的E3数量迅速增加,且E3仅靶向1个或数个底物。经过几轮的泛素化,多个泛素分子被连接到底物。一旦有达到4个以上泛素的多泛素链形成,底物很快被识别和降解。然而泛素化并不必然引起降解,在某些情况下泛素化可改变蛋白的生物活性或亚细胞定位,如蛋白的单泛素化也可作为内化、转录调控的信号,因而泛素化在细胞中也有重要的调控作用。……