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蛋白质降解标记--泛素化 【肿瘤医学讨论版】

蛋白质降解标记--泛素化

  1975年首次报道了有关泛素与蛋白质降解之间的联系,当时证明细胞中存在一种76个氨基酸的丰度蛋白与依赖蛋白酶的酶切反应有关,前者被称为泛素(ubiquittin)。随后的研究鉴定了一系列的酶,它们将泛素间个地或连续地附着到将被降解的蛋白质赖氨酸残基上,这一过程称为蛋白质泛素化(ubiquitnation)医学教育网

  蛋白质泛素化系统由3个组分构成,一个称为泛素激活酶E1,它可利用水解ATP释放的能量以其胱氨酸残基(Cys)的巯基与泛素C端的甘氨酸残基(Gly)形成高能硫酯键。连接在E1上的泛素然后被转移到另一个泛素结合蛋白E2上,同时被选中的靶蛋白质与第三个组分即靶蛋白泛素连接酶E3结合。E2然后将与其连接的泛素转移到靶蛋白上,并与靶蛋白赖氨酸残基(Lys)-NH2基团形成异肽键(isopeptidebond),E2被释放 摘自: 医 学教 育网www.med66.com 。选择哪个蛋白质进行泛素化主要取决于E2和E3。

  真核生物基因仅含有1个或几个E2拷贝,但E2的拷贝数远多于E1,在酵母和哺乳动物中至少有11个。根据蛋白质的多样性,估计基因组中应有更多的直接与不同蛋白质互作的E3拷贝,但实际只有少量典型的E3被发现。

单个连接的泛素残基尚不足以引起底物降解,活细胞中有一系列的泛素残基可加到前一个泛素46们赖氨酸残基上,形成多聚泛素链(polyUb),这一过程受细胞活性的调控。连接到降解蛋白质底物上的多聚泛素链可为蛋白酶体提供识别的信号,也是调控蛋白质降解的环节之一。医学教育网

  活细胞中有许多蛋白质同时存在,如何从中识别与挑选必须降解的成员是一件复杂的工作。蛋白酶体中降解的许多动物蛋白质有特征性的基序,如人类蛋白Iκbα和β-catenin以及HIV病毒Vpu蛋白含有-Asp-Ser-Gly-X-X-Ser-顺序,细胞周期蛋白(cyclin)A、B1和B2含有识别顺序-Arg-Leu-Gly-x-x-x-Ile-Gly-,也是蛋白质磷酸化的位点。酵母中发现至少有10种不同的蛋白质降解信号氨基酸基序,它们包括:1、N端降解(N-degron),位于蛋白质N-端的一段氨基酸顺序; 2、PEST序列,一段位于蛋白质 内部的富含脯氨酸(P)、谷氨酸(E)丝氨酸(S)和苏氨酸(T)的顺序。