泛素蛋白酶体途径.ppt

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1、蛋白质降解的蹊径——泛素-蛋白酶途径一、发现的过程二、泛素-蛋白酶途径概述三、泛素—蛋白酶体途径(upp)的组成四、泛素—蛋白酶体途径过程五、UPP途径生物学意义六小结阿龙·切哈诺沃出生时间：1947年出生地：以色列海法市国籍：以色列学位：1981年　以色列理工学院医学博士学位获得成果时间：20世纪70年代末和80年代初获得成果地点：以色列理工学院美国费城福克斯·切斯癌症研究中心获奖年龄：57岁现任职地点：以色列理工学院，该学院生物化学部的教授，同时兼任拉帕波特医学研究学院的负责人。阿弗拉姆·赫尔什科出生时间：1937年出生地：匈牙利考尔曹格国籍：以色列学位：1969年以色列耶路

2、撒冷希伯莱大学哈达萨赫医学院医学博士学位获得成果时间：20世纪70年代末和80年代初获得成果地点：以色列理工学院美国费城福克斯·切斯癌症研究中心获奖年龄：67岁现任职地点：以色列理工学院，该学院拉帕波特医学研究学院的著名教授。欧文·罗斯出生时间：1920年出生地：美国纽约国籍：美国学位：1952年　美国芝加哥大学博士学位获得成果时间：20世纪70年代末和80年代初获得成果地点：美国费城福克斯·切斯癌症研究中心获奖年龄：78岁现任职地点：美国加州大学医学院，该学院生理学和生物物理学系资深专家。一、发现的过程1、二十世纪70年代蛋白质的研究状况：科学家关于蛋白质如何“诞生”的研究成果很多

3、，迄今为止至少有5次诺贝尔奖授予了从事这方面研究的科学家，但关于蛋白质是如何“死亡”的研究却相对较少。2、三位科学家的兴趣所在：A.蛋白质在细胞内到底是如何“死亡”的？B.为什么细胞需要能量来降解蛋白质？3、三名科学家的汇合：20世纪70年代末期，切哈诺沃和赫尔什科以停薪留职的方式前往美国，与当时正在费城福克斯·切斯癌症研究中心从事研究工作的罗斯汇合，开始进行他们的研究工作。4、发现泛素分子1979年，当三人试图用层析法去掉血红蛋白时，他们发现萃取液分成了两个部分，每个单独的部分处于静止状态，但一旦将两个部分重新融合在一起，依靠ATP的蛋白质降解过程被再次启动。在其中一部分溶液中活跃

4、的成份是一个具有热稳定性的多肽，这个多肽含有一个分子量为9000的分子，并将这个分子取名为APF-1，即溶液1中的基本活跃因子，后来证实这个蛋白质就是泛素。5、发现蛋白质降解过程的机理70年代末80年代初，三位科学家继续进行泛素分子的研究，进一步发现了泛素分子调节蛋白质降解的机理，从而解释了蛋白质在细胞内“死亡”的过程。2004年10月16日瑞典皇家科学院将本年度诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们在泛素调节的蛋白质降解研究领域中的卓越成就。生物体内存在着两类蛋白质降解过程，一种是不需要能量的，比如发生在消化道中的降解，这一过

5、程只需要蛋白质降解酶参与，可以在小肠内将食物降解为氨基酸；另一种则需要能量，它是一种高效率、指向性很强的降解过程。比如多数细胞内的蛋白质降解需要能量，这是由于在细胞内蛋白质的降解过程中发生了一系列的反应，最终使得将要被降解的蛋白质被一种多肽链所标记，这就意味着细胞对蛋白质降解具有很高的选择性，这种标记势必需要一定的能量，而这种能量在生物体内是以三磷酸腺苷的形式提供的。二、泛素-蛋白酶途径概述蛋白质的降解是一个精细控制的过程，首先有待降解的蛋白质被一种多肽（称之为泛素）所标记，接着这些蛋白质进入细胞的蛋白酶复合体中，蛋白酶复合体是一个上下有盖的圆桶状酵素，它们如同细胞的垃圾桶，专门负责

6、蛋白质的分解及再循环利用，泛素在这一过程中释出讯号，让蛋白酶复合体分辨出有待降解的蛋白质。二、泛素-蛋白酶途径概述三、泛素—蛋白酶体途径(upp)的组成泛素—蛋白酶体途径(upp)由泛素(ubiquitin,ub)以及一系列相关的酶组成。除泛素以外还包括4种酶家族:泛素活化酶(ubiquitin-activatingenzyme,E1)、泛素偶连酶(ubiquitin-conjugatingenzymes,E2s)也称泛素载体蛋白(ubiquitin-carrierprotein)、泛素-蛋白连接酶(ubiquitin-ligatingenzymes,E3s)和蛋白酶体(protea

7、some)。蛋白的泛素化和去泛素化都需要多种酶介导,upp既有高度底物多样性又具有针对不同调控机制的多样性。泛素----Ubiquitin（Ub）的结构与组成泛素含有76个氨基酸残基,广泛存在于真核生物,目前尚未发现泛素存在于原核生物中，泛素的氨基酸序列极其保守。泛素基因主要编码两种泛素前体蛋白质:一种是多聚泛素,另一种是泛素融合蛋白。泛素分子调节蛋白质降解的机理待降解的目标蛋白泛素化蛋白蛋白酶体-泛素化蛋白复合物肽链泛素分子蛋白酶体泛素分子与目标蛋白结合