泛素

泛素

泛素（Ubiquitin，Ub）是一种高度保守的小蛋白（76个氨基酸），普遍存在于从单细胞酵母到人类的所有真核细胞内，并且表达水平很高。泛素共价地结合于底物蛋白质的赖氨酸残基，被标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解，的这种标记作用是非底物特异性的，在蛋白质降解过程中的枢纽作用越来越得到研究者的重视。2004年，阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科、欧文·罗斯因发现了调节的蛋白质降解过程而获得了诺贝尔化学奖。标记一个蛋白有以下三个步骤：
一、的活化：甘氨酸端的羧基连接到活化酶E1的巯基，这个步骤需要以ATP作为能量，zui终形成一个和活化酶E1之间的硫酯键。
二、E1将活化后的通过交酯化过程交给结合酶E2。
三、连接酶E3将结合E2的连接到目标蛋白上，当蛋白上已经存在的时候，结合了E2的可以直接连接在其上而不通过E3。接着在一个被称为多聚链的多聚体形成后，结合有多聚链的目的蛋白被26S蛋白酶体降解为较小的多肽、氨基酸以及可以重复使用的。
而这个过程是许多细胞活动调节的重要手段，深入研究揭示，上述链是由下一个表面的Lys48残基结合在上一个的C末端甘氨酸残基而形成的，随后又发现链也可经由表面Lys63残基形成。在所有生物中发现的结合酶中，只有Ubc13能够专一通过Lys63连接。Ubc13的*性质是基于它和另一个被称作结合酶异构体的蛋白的结合，而这种异构体也是Lys63多聚化过程所必须的。更重要的是，被Lys63连接的所结合的目的蛋白不是为了降解，而是为了改变其活性。此外，在其他化类型中，单一化也被认为是一种新颖的蛋白质活性调节机制，拓宽了人们对化功能的认识。
细胞中的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中，保持细胞正常的蛋白质代谢对于生命的正常功能至关重要。控制蛋白质降解的机制尚未阐明，现在已清楚细胞蛋白的降解是一个复杂的、被严密调控的过程，此过程在细胞疾病和健康状态、生存和死亡的一系列基本过程中（细胞凋亡、DNA修复等）扮演重要角色，蛋白质降解异常与许多疾病（恶性肿瘤,神经退行性疾患等）的发生密切相关。基因的功能是通过蛋白质的表达实现的，而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。