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【泛素綜述】

泛素(ubiquitin)是一種存在于所有真核生物（大部分真核細胞）中的小蛋白。 泛素由76個氨基酸組成，分子量大約8.451kDa。它的主要功能是標記需要分解掉的蛋白質(zhì)，使其被26S蛋白酶體降解。26S蛋白酶體上調(diào)節(jié)亞基上的一些受體可以識別K48和K11位連接的多聚泛素化蛋白，20S核心亞基在ATPase供能下水解底物。泛素也可以標記跨膜蛋白，參與蛋白質(zhì)的膜泡運輸。非典型泛素鏈在細胞信號傳導，內(nèi)吞，以及DNA損傷修復，調(diào)控NF-κB通路中起著重要作用。它在真核生物中具有高度保留性，人類和酵母的泛素有96%的相似性。

泛素化是指泛素分子在一系列特殊的酶作用下，將細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分類，從中選出靶蛋白分子，并對靶蛋白進行特異性修飾的過程。這些特殊的酶包括泛素激活酶、結(jié)合酶、連結(jié)酶和降解酶等。泛素化在蛋白質(zhì)的定位、代謝、功能、調(diào)節(jié)和降解中都起著十分重要的作用。同時，它也參與了細胞周期、增殖、凋亡、分化、轉(zhuǎn)移、基因表達、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、信號傳遞、損傷修復、炎癥免疫等幾乎一切生命活動的調(diào)控。泛素化與腫瘤、心血管等疾病的發(fā)病密切相關。因此，作為近年來生物化學研究的一個然成為研究、開發(fā)新藥物的新靶點。

泛素分子

【泛素與蛋白酶體】

泛素－蛋白酶體系統(tǒng)（ubiquitin-proteasome system, UPS）是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的主要途徑，參與細胞內(nèi)80%以上蛋白質(zhì)的降解。有多種不同蛋白質(zhì)參與。蛋白質(zhì)先被泛素（多肽）標記，然后被蛋白酶體識別和降解。通過這樣一個需要消耗能量的過程，細胞以高度特異方式對不需要的蛋白進行降解。

UPS由泛素（ubiquitin, Ub）、泛素活化酶（ubiquitinactivating enzyme, E1）、泛素結(jié)合酶（ubiquitinconjugating enzyme, E2）、泛素連接酶（ubiquitinprotein ligase, E3）、蛋白酶體及其底物（蛋白質(zhì)）構(gòu)成。其中蛋白酶體是重要的組成部分。

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，可避免細胞環(huán)境的影響。酵母20S亞單位由四個環(huán)狀結(jié)構(gòu)（αββα）組成。
 

USP在心血管疾病中具有重要的病理生理學意義，可調(diào)節(jié)動脈粥樣硬化、缺血后再灌注損傷、家族性心肌病、心肌肥厚和心臟衰竭等重要疾病的發(fā)生和發(fā)展。研究表明，UPS的重要作用還在于其被充分利用后，可以代謝諸如毒素、脂肪、癌細胞在內(nèi)的人體垃圾，另外代謝產(chǎn)生的能量可刺激細胞進行自我復制以完成人體的自我代謝修復功能。

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