泛素化具體過程:
? 一個(gè)Ub經(jīng)ATP供能激活后加到E1翩伪。
? 隨后E1與E2結(jié)合,將Ub通過轉(zhuǎn)跆赶ⅲ基作用傳遞給E2缘屹,形成硫酯鍵。
? E2與E3結(jié)合侠仇,E3與底物結(jié)合轻姿,此時(shí)Ub與底物的空間距離較近。
? E2將Ub傳遞到底物上逻炊,形成同型多聚泛素化修飾互亮,或異型多聚泛素化修飾,或多位點(diǎn)單泛素化余素,也可以只加一個(gè)泛素豹休。
?K48泛素化后的蛋白可以被26S蛋白酶體識(shí)別并降解(UPS),不同位點(diǎn)泛素化的蛋白有不同的功能桨吊,可調(diào)控各信號(hào)通路威根。
泛素應(yīng)激:
人體內(nèi)的泛素在合成與降解之中,聚泛素鏈形成與拆解之中處于一種動(dòng)態(tài)平衡视乐。
泛素減少:減數(shù)分裂缺陷洛搀、組織生長缺陷、增值缺陷佑淀、擾亂造血系統(tǒng)留美、神經(jīng)退化和代謝紊亂、細(xì)胞分化異常伸刃、改變藥物應(yīng)答
泛素增加:改變基因表達(dá)谎砾、延遲衰老、熱激的應(yīng)答方式捧颅、促細(xì)胞增值和應(yīng)答耐受棺榔、維持腫瘤細(xì)胞特性、改變蛋白酶體構(gòu)成隘道、激活自噬
N端規(guī)則:
若蛋白的N端氨基酸疏水帶正電,則易被泛素化降解掉。
*「由于N端第一個(gè)氨基酸都是甲硫氨酸MET谭梗,通常會(huì)被酶切掉忘晤,所以N端規(guī)則是從第二個(gè)氨基酸開始算的〖つ螅」
>末端是精氨酸Arg,R或賴氨酸Lys,K设塔,壽命很短
>末端是天冬氨酸Asp,D或谷氨酸Glu,E--精氨酸與tRNA結(jié)合,在ATE1的作用下远舅,Arg轉(zhuǎn)移到Asp與Glu上闰蛔,最終被降解
>末端是天冬酰胺Asn,N或谷氨酰胺Gln,Q--Asn與Gln通過轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)變?yōu)锳sp與Glu,隨后發(fā)生如上變化图柏,最終被降解
>末端是半胱氨酸Cys,C--精氨酸會(huì)生成NO使Cys的巰基氧化序六,隨后在ATE1的作用下,Arg從tRNA轉(zhuǎn)移到Cys上蚤吹,最終被降解
<末端是纈氨酸Val,V或甲硫氨酸Met,M例诀,壽命較長
泛素密碼:
Coding:
「為protein加上泛素化修飾過程」
Ub對(duì)底物的編碼由E2,E3介導(dǎo)裁着,可分為Hug模式與Kiss模式繁涂。
? Hug:(RING)E3結(jié)合了E2也結(jié)合了底物,此時(shí)E2所攜帶的Ub與底物的空間的距離較近二驰,E3充當(dāng)腳手架功能將連在E2上的Ub直接傳遞到底物上扔罪,期間不接觸Ub
? Kiss:(HECT、RBR)E2先將Ub傳遞到E3的特殊位點(diǎn)桶雀,與E3的Cys形成硫酯鍵矿酵,E3再將Ub傳遞給底物,即期間E3與Ub發(fā)生了接觸
泛素鏈不同的連接方式相當(dāng)于不同的編碼方式背犯,以K48相連的泛素鏈通常介導(dǎo)蛋白酶體降解坏瘩;M1與NF-kB途徑多聚信號(hào)復(fù)合物組裝有關(guān);S65磷酸化可介導(dǎo)自噬去除受損的線粒體漠魏;K6介導(dǎo)DNA修復(fù)倔矾;K63介導(dǎo)自噬與DNA修復(fù)
Edition:
泛素編碼過程中也會(huì)對(duì)其進(jìn)行編輯,主要通過DUB(去泛素化酶)以及PTM(翻譯后修飾)的方式柱锹。
例如在線粒體受損后哪自,膜電勢(shì)降低,PINK1位于去極化的線粒體外膜禁熏,磷酸化Ub的S65壤巷,并募集Parkin至線粒體,Parkin是含RING結(jié)構(gòu)域的E3連接酶瞧毙,與S65磷酸化的Ub結(jié)合后激活胧华,促使線粒體的多種外膜蛋白發(fā)生泛素化寄症,自噬系統(tǒng)接頭蛋白與泛素化蛋白結(jié)合,介導(dǎo)損傷的線粒體發(fā)生自噬矩动。
Decoding:
下游蛋白的UBD(泛素結(jié)合結(jié)構(gòu)域)作為decoder有巧,識(shí)別并結(jié)合mono-Ub中的44位異亮氨酸(周圍一部分疏水殘基形成一小塊patch),從而實(shí)行相應(yīng)的下游功能
>增強(qiáng)蛋白酶體的降解
>作為一種腳手架介導(dǎo)下游信號(hào)通路
>介導(dǎo)內(nèi)吞作用
泛素相關(guān)疾病
>E3相關(guān)疾病
?UBE3A編碼的一種泛素連接酶悲没,它顯著催化ALDH1A的泛素化篮迎,而ALDH1A催化視黃酸視黃酸是體內(nèi)調(diào)控細(xì)胞分化和組織形成的關(guān)鍵分子,因此UBE3A的失調(diào)致使與記憶認(rèn)知等高級(jí)精神系統(tǒng)功能疾病示姿,UBE3A缺失會(huì)導(dǎo)致Angelman綜合征甜橱,UBE3A過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致自閉癥。
?UBR1:Johanson-Blizzard綜合征
?BRCA1:它的突變與乳腺癌密切相關(guān)
>去泛素化疾病
?帕金森
>免疫蛋白酶體疾病
?Nakajo-Nishimura綜合征
>構(gòu)象聚集疾病
?多谷氨酰胺病
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