泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(ubiquitin-proteasome system, UPS)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的主要途徑，參與細(xì)胞內(nèi)80%以上蛋白質(zhì)的降解。泛素對蛋白質(zhì)來說無異于“死神來了”，一旦被盯上，終將被摧毀。

 

 

       泛素-蛋白酶體系統(tǒng)降解蛋白的途徑包括兩個主要階段。第一階段為泛素與蛋白底物的相互作用：①高能硫酯鍵E1（泛素活化酶）-泛素復(fù)合物的形成，消耗一分子ATP，并釋放一分子單磷酸腺苷（AMP）和一分子焦磷酸；②活化泛素（E1-泛素復(fù)合物）轉(zhuǎn)移到E2（泛素結(jié)合酶）上，釋放出E1，形成高能鍵E2-泛素復(fù)合物；③底物被E3（泛素連接酶）識別并與之結(jié)合；④E2-泛素復(fù)合物上的泛素轉(zhuǎn)移到E3上，形成高能鍵復(fù)合物，繼而底物通過賴氨酸的ε-氨基形成酰胺鍵與泛素連接，泛素分子逐個相加形成鏈狀結(jié)構(gòu)。第二階段為蛋白酶體對底物的降解：⑤底物泛素鏈與蛋白酶體19S的泛素受體相互作用，蛋白底物去折疊，并通過蛋白酶體受體端裂隙進入20S核心顆料內(nèi)部，被逐步降解；⑥在泛素C-端水解酶、脫泛素酶和寡肽酶的作用下，釋放出泛素分子（可再次參與循環(huán)）。

 

       泛素-蛋白酶體系統(tǒng)由以下幾個組分構(gòu)成：

 

       ①泛素：含有76個氨基酸殘基，具有7個賴氨酸殘基(K6，K11，K27，K29，K33，K48，K63)和一個甲硫氨酸殘基(M1)： MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQLEDGRTLSDYNIQKESTLHLVLRLRGG，分子量約8.5kDa，泛素之間主要通過賴氨酸殘基和甲硫氨酸殘基進行各種連接，泛素鏈與蛋白底物的結(jié)合形成被蛋白酶體降解的識別信號，根據(jù)泛素與底物的連接位點，目前有9種方式的泛素化，包括M1, K6，K11，K27，K29，K33，K48，K63, G76。不同方式的泛素化調(diào)控不同的功能。其中，與蛋白酶體降解相關(guān)的泛素化為K48。

 

 

       泛素衍生物：

 

貨號	名稱	描述
SI201	Ubiquitin-WT	人重組泛素
SI202	Ubiquitin-K6	人重組泛素K6（除了K6，其他賴氨酸突變成了精氨酸）
SI203	Ubiquitin-K11	人重組泛素K11（除了K11，其他賴氨酸突變成了精氨酸）
SI204	Ubiquitin-K27	人重組泛素K27（除了K27，其他賴氨酸突變成了精氨酸）
SI205	Ubiquitin-K29	人重組泛素K29（除了K29，其他賴氨酸突變成了精氨酸）
SI206	Ubiquitin-K33	人重組泛素K33（除了K33，其他賴氨酸突變成了精氨酸）
SI207	Ubiquitin-K48	人重組泛素K48（除了K48，其他賴氨酸突變成了精氨酸）
SI208	Ubiquitin-K63	人重組泛素K63（除了K63，其他賴氨酸突變成了精氨酸）

 

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       ②泛素活化酶E1：通過半胱氨酸殘基與泛素C端活化的甘氨酸殘基形成硫酯鍵，E1-泛素中間體中的泛素可以轉(zhuǎn)移給數(shù)個E2。

 

       泛素活化酶E1

 

貨號	名稱	描述
NE101	NEDD8 E1	由APPBP1和UBA3組成的異源二聚體，這兩個亞基分別與E1的C末端和N末端是同源的
SU101	SUMO E1	由His-tagged SAE1 和un-tagged SAE2組成的異源二聚體
UB101	UBE1	半胱氨酸殘基與泛素C端活化的甘氨酸殘基形成硫酯鍵，形成E1-泛素中間體

       ③泛素結(jié)合酶E2：以泛素結(jié)合酶方式起作用，活性部位為半胱氨酸，E1將活化后的泛素轉(zhuǎn)移到E2半胱氨酸的巰基上。

 

       泛素結(jié)合酶E2

 

貨號	名稱	描述
UB200	E2 Selection Panel	E2酶組合
UB205	Ubc13	Ubc13（泛素綴合酶E2 13，與人UBE2N同源）
UB226	Mms2	Mms2 （泛素E2突變體（UEV）蛋白）

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       ④泛素連接酶E3：為泛素-蛋白酶體系統(tǒng)選擇性降解機制的關(guān)鍵因素，識別被降解的蛋白并將泛素連接到底物上。

 

貨號	名稱	描述
UB301	MuRF1	MuRF1（肌肉特異性環(huán)指蛋白1,TRIM63（含有三聯(lián)基序63）)
UB302	CARP2	CARP2（Caspases-8和-10相關(guān)環(huán)指蛋白2，RFFL（環(huán)指含1的FYVE樣結(jié)構(gòu)域）
UB303	Praja1	Praja1（E3泛素蛋白連接酶Praja1，RNF70（環(huán)指蛋白70））
UB304	E6AP	E6-AP（人乳頭瘤病毒E6相關(guān)蛋白）

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       ⑤蛋白酶體（2.5MDa）：由2個19S和1個20S亞單位組成的桶狀結(jié)構(gòu)，19S為調(diào)節(jié)亞單位，位于桶狀結(jié)構(gòu)的兩端，識別多聚泛素化蛋白并使其去折疊。19S亞單位上還具有一種去泛素化的同功肽酶，使底物去泛素化。20S為催化亞單位，位于兩個19S亞單位的中間，其活性部位處于桶狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，可避免細(xì)胞環(huán)境的影響。

 

       去泛素化酶：

 

貨號	名稱	描述
UB301	MuRF1	MuRF1（肌肉特異性環(huán)指蛋白1,TRIM63（含有三聯(lián)基序63）)
UB302	CARP2	CARP2（Caspases-8和-10相關(guān)環(huán)指蛋白2，RFFL（環(huán)指含1的FYVE樣結(jié)構(gòu)域）
UB303	Praja1	Praja1（E3泛素蛋白連接酶Praja1，RNF70（環(huán)指蛋白70））
UB304	E6AP	E6-AP（人乳頭瘤病毒E6相關(guān)蛋白）

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