蛋白质泛素化是发生在细胞内降解蛋白质分子的调控过程,在这个过程中,被称为泛素的小蛋白质附着在要被降解的蛋白质分子上,这些泛素分子有效地向蛋白质发出信号,让蛋白质体降解,蛋白质的泛素化有几个步骤,所有这些步骤对正常...
蛋白质泛素化是发生在细胞内降解蛋白质分子的调控过程,在这个过程中,被称为泛素的小蛋白质附着在要被降解的蛋白质分子上,这些泛素分子有效地向蛋白质发出信号,让蛋白质体降解,蛋白质的泛素化有几个步骤,所有这些步骤对正常的细胞过程都很重要,因为细胞不断地创造和降解新的蛋白质以响应环境的变化。
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首先是人体的解剖模型,泛素分子必须被激活才能标记其他蛋白质,这一步骤是由泛素激活酶E1完成的。蛋白质泛素化的这一步是能量依赖的,这意味着它需要细胞通过三磷酸腺苷(ATP)消耗能量。E2或泛素结合酶用于这一过程的第二步,发生另一种称为转硫酯化反应的化学反应。一旦泛素通过这两个步骤,它就会与E3或泛素蛋白连接酶结合。人类细胞中有超过100种E3酶,每种酶都对一种蛋白有特异性,作为底物或靶蛋白。因为E2分子也很多,三种主要酶的不同组合使每种底物都具有高度的特异性,这有助于细胞仔细监测细胞内的情况,并简化选择降解蛋白质的过程。活化的E3酶将结合底物和泛素分子,将两种分子结合起来在整个细胞内进行蛋白质的泛素化,通常需要至少三到四个泛素分子来指示蛋白质底物被蛋白质体降解蛋白质的进一步泛素化通常可以通过相同的E3来完成,这个E3启动了泛素分子的首次添加。一旦底物有足够长的泛素链,蛋白质体将包裹它并将其降解回氨基酸,氨基酸是构成更大蛋白质的基块。蛋白质的泛素化则不会总是向一个分子发出降解的信号。泛素分子有时会引导底物移动到细胞的另一部分,而有时它们会简单地改变其功能。当泛素用于这些信号的目的时,它通常只作为一个附着的单元存在,尽管有少数情况下不止一个泛素分子仍然会起到修饰作用,而不是降解。细胞中还含有一种特殊的酶,叫做deubiquitinase,它可以从标记的蛋白质中去除泛素分子并逆转这个过程。