泛素化和磷酸化协同作用调控蛋白质降解

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1、维普资讯http://www.cqvip.com618生物技术通讯LETI'ERSINBIOTECHNOLOGYVo1．17No．4Ju1．．2006文章编号：1009—0002(2006)04-0618-03综述泛素化和磷酸化协同作用调控蛋白质降解易艳萍，曹诚，马清钧军事医学科学院生物工程研究所，北京100850【摘要]在真核细胞中，泛素化和磷酸化是2种常见的蛋白质修饰方式。泛素在蛋白酶体降解途径中发挥重要的靶向作用，细胞外信号严格调控着目的蛋白的泛素化。在很多情况下，这种调控依赖于蛋白质的磷酸化。由磷酸化影响的调控步骤可能与E3泛素连接酶对底物的识别有关，也可能与

2、实际的交联反应有关。这种调控是通过对底物或E3连接酶本身的磷酸化实现的。【关键词]泛素化；磷酸化【中图分类号]Q75【文献标识码]AUbiquitinationandPh0sph0rylati0nCooperatetoRegulatetheDegradationofProteinYlYan-ping,CA0Cheng,MAQing-】tinInstituteofBiotechnology，AcademyofMilitaryMedicalSciences，Beijing100850，China【Abstract]Ubiquitinationandphosphorylat

3、ionaretwocomlnonproteinmodificationmodesinalleukaryotes．Ubiquitina—tionfunctionsintargetingproteinsforproteasomaldegradationandubiquitinationaretightlyregulatedinresponsetoextra—cellularsigna1．Inmanycases，thisregulationdependsonproteinphosphorylation．Theregulatorystepafectedbyphospho—ry

4、lationcouldinvolveeitherrecognitionofthesubstratebyanE3ubiquitinligaseortheactualconjugationreaction．Reg—ulationoccursthroughphosphorylationofeitherthesubstratesortheE3ligasesthemselves．【Keywords]ubiquitination；phosphorylation真核生物的蛋白质在翻译后通常要进一步加工修饰，在细分化、细胞应激反应、DNA修复、转录调控、免疫及炎症反应的调胞外信号的刺

5、激下，参与信号转导的蛋白质受翻译后修饰的调控等。节，如磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化及苏素化等，这些共价修蛋白质的磷酸化是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTP-y饰是瞬时并可逆的，在调控蛋白质的功能中起重要作用_l_。不同位的磷酸基团转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程。细胞内的翻译后修饰方式并不是单独发生的，它们可以组合在一起，相蛋白激酶可以分为2大类，一类是丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶，参继或同时发生，从而增强蛋白质的生物学活性，大大扩展它们在与多种信号转导过程；另一类是酪氨酸蛋白激酶，在细胞生长、信号通路中的功能。细胞内蛋白质泛素化是重要的翻译后修饰分化和转化中起重要作用

6、。蛋白激酶可以通过磷酸化调节蛋白方式之一，细胞外信号严格调控着目的蛋白的泛素化，在很多情质的活性，还可以通过蛋白质磷酸化的级联反应逐级放大信号，况下，这种调控依赖于蛋白质的磷酸化。蛋白质的泛素化和磷酸因此蛋白质磷酸化的调节在信号转导过程中有重要作用，是细化协同作用，相辅相成，精确调控细胞内的信号转导通路。胞生命活动的调控中心。泛素是一个保守的由76个氨基酸残基组成的多肽，广泛存在于真核细胞中。细胞内绝大多数蛋白质通过泛素依赖的蛋白1底物蛋白质的磷酸化调控蛋白质经泛素蛋白酶体酶体途径降解闭。对底物进行泛素化标记是启动特异性蛋白质降途径的降解解的关键步骤，这个过程由泛素活

7、化酶(E1)、泛素交联酶(E2)和泛素连接酶(E3)顺序催化完成。这3种酶在细胞中的数量分布越来越多的研究发现，丝氨酸和苏氨酸的磷酸化可以使底呈金字塔型，在大多数真核细胞中只有1个El、有限的E2(哺乳物蛋白质迅速经泛素蛋白酶体途径降解，一种叫Skpl—CDC53一动物约60个)和最大数量的E31。E3负责底物的识别，决定反应F—box(SCF)复合物的多亚基RINGE3酶在这个过程中发挥重底物的特异性。真核细胞内主要有2类E3连接酶，即具HECT要作用。在细胞外信号的刺激下，可诱导的磷酸化使得泛素化催化结构域的蛋白和具RING锌指结构域的蛋白。每个