泛素蛋白酶体系统的结构、作用和调控机制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第1期科技通报Vo1．24NO．12008年1月BULLETINOFSCIENCEANDTECHNOLOGYJan．2008泛素一蛋白酶体系统的结构、作用和调控机制金伟军，姚祥春，吕美巧，张礼星(浙江工业大学生物与环境工程学院，杭州310014)摘要：应激是指机体对外界或内部的各种刺激所产生的非特异性应答反应。泛素通过泛素一蛋白酶体途径在应激蛋白的降解过程中发挥重要作用，从而使生物体适应各种胁迫并对之产生抗性。对泛素一蛋白酶体系统作用机理及其基因分子结构的阐明，将有助于

2、途径特异性位点抑制剂的设计，本文介绍了泛素～蛋白酶体系统的组成结构、作用机理和调控机制。关键词：泛素；蛋白酶体；蛋白酶解；去泛素化中图分类号：R363文献标识码：A文章编号：1001—7119(2008)01—0029—06Structure，EffectandRegulationoftheUbiquitin-ProteasomeSystemJINWeijun，YAOXiangchun，LUMeiqiao，ZHANGLixing(CollegeofBiologicalandEnvironmentalEngineering，Z

3、hejiangUniversityofTechnology．Hangzhou310014，China)Abstract：Stresswasthenonspecialresponseoftheorganismsagainstthestimulationfromtheoutsideorinsideofit．Ubiquitinplayedavitalroleinthedegradingofinjuredproteinsthroughubiquitin-proteasomesystem．Inaddi～tion，organismsco

4、uldadaptandbecomeresistanttOfutureheatstress．IllustratingthemechanismandthemolecularStructureoftheubiquitin-proteasomesystemwouldbenefitrationalmoleculardesignofnewspecific-site-inhibitors．Thispaperintroducedthestructure，effectandregulationoftheubiquitin-proteasome

5、system．Keywords：Ubiquitin；proteasome；proteolysis；deubiquitin当细胞所处的环境温度突然升高时，细胞热激蛋白的生物合成Ⅲ。从基因表达水平上看，会产生热休克，也称为热应激，简称热激。细胞受到热应激时，HSP的mRNA会快速转录，此通过抑制正常的蛋白合成，转而合成热激蛋白，时表达正常蛋白的基因的转录被抑制，相应的以降低应激可能引起的伤害，有时甚至会开启mRNA很快从核糖体中分离，以留出空间优先某些基因的表达，以抵抗高温。因此，细胞对热翻译HSP的tuRNA，从而导致HSPs

6、迅速的合激做出的应答反应，包括诱导鞘脂以及一系列成并大量积累。在热激基因转录时，正常mR一收稿臼期：2006—11—10基金项目：温州市科技局资助项目($2006A008)作者简介：金伟军(1983一)，男，浙江台州人，硕士研究生，从事生物化工研究。*通讯作者：E-mail：lxzhang@zjut．edu．cn或zhang．1ixing@yahoo．corn维普资讯http://www.cqvip.com30科技通报第24卷NA并未被降解，而是以某种方式被“隐蔽”了，酶(DUBs)被分为两类：即泛素特异性蛋白酶在热激消失后

7、可以重新启用。(UBPs或USPs)和泛素羧基端水解酶(UCHs)。但是热激产生的大量的变性蛋白，细胞是这两类酶都能利用活性硫醇位点将泛素与靶蛋如何处理的?细胞首先将变性蛋白作为靶蛋白白拆开]。去泛素化酶能水解泛素间的键，也能进行泛素化标记，然后转运至蛋白酶体，降解为水解泛素与靶蛋白之间的键，并重新释放出泛短肽，或者去泛素化后蛋白被回收利用。这个素分子。过程主要涉及复杂的泛素一蛋白酶体途径，本文将主要介绍泛素一蛋白酶体系统的结构模型、作用机理和调控机制。1泛素化与去泛素化J}7I／1．1泛素化Proteolvsis在真核生物

8、中，蛋白质的降解依赖于泛素。图2泛素化蛋白的结构泛素的功能之一，就是降解热激反应产生的大Fig．2StructureofanUbiquitinatedProtein量的变性蛋白。泛素分子是一个有76个氨基酸●残基的蛋白，其序列高度保守。细胞内需降解2泛素一蛋白酶体系统的结构模型的靶蛋白首先