Ubiquitin mediated proteolysis
泛素介导的蛋白质降解(ubiquitin mediated proteolysis)是细胞中重要的蛋白质降解机制之一,广泛参与到多种细胞生物学过程中,包括细胞周期调控、信号转导、DNA修复、免疫应答和质量控制等。这种机制主要通过将小分子泛素蛋白结合到蛋白质上,形成泛素-蛋白复合体,进而被降解酶识别和降解。
在泛素介导的蛋白质降解中,泛素是一个高度保守的小分子蛋白,由76个氨基酸残基组成,具有高度的结构稳定性和可逆性。泛素与目标蛋白结合需要一系列的泛素连接酶(E1)、泛素载体蛋白(E2)和泛素连接靶蛋白(E3)等酶的参与。其中,E1酶与ATP结合形成活化的泛素腺苷酸,在E2酶的催化下将泛素转移至E3酶介导的目标蛋白上,形成多个泛素单元的共价结合。这样的复合体可以被识别和降解酶(如蛋白酶体和溶酶体系统)辨认和降解。
通过泛素介导的蛋白质降解,细胞可以针对不同的生物学过程调控不同蛋白质的表达水平和功能状态。例如,泛素降解在细胞周期中发挥着重要的作用,其中泛素连接靶蛋白的E3酶定向降解周期蛋白复合体的各种亚基,从而实现细胞周期的进程控制。同时,在免疫应答中,泛素降解也能促进MHC类分子的合成与内质网途径、抗原加工和呈递等过程,从而协助机体免疫系统清除外源性抗原。