蛋白质在泛素的帮助下，被分解了

泛素

Ubiquitin

蛋白质，是生物体内含量最丰富的大分子。

蛋白质，约占人体固态成分的 45%；在细胞里，蛋白质可占细胞干重的70%以上。

蛋白质分布最广泛， 几乎所有的器官组织都含有蛋白。

蛋白质如何被分解掉呢？于是，泛素被发现了。

定义

泛素，由76个氨基酸组成，因其广泛存在于真核细胞而得名。

其主要功能，是标记需要分解的蛋白质，从而使其被水解。

当被泛素标记过的蛋白质，移动到桶状的蛋白酶的时候，该蛋白质就会被蛋白酶水解。

泛素，还可以标记跨膜蛋白，如受体，将其从细胞膜上除去。

泛素，在真核生物中具有高度保守性，人类和酵母的泛素，有96%的相似性。

人类基因组，约有1.9万个编码基因。体内的蛋白数量可达几十万种，包括：结构蛋白、激素、酶、转录因子等，他们一起有序的调节生命活动。

泛素化系统

泛素化，是一种酶促的、修饰蛋白质的过程，其中，来自被激活泛素的二甘氨酸模体中末端甘氨酸的羧基，与被修饰蛋白中的赖氨酸ε氨基相连形成一个酰胺键。

泛素化过程

把蛋白标记上泛素的过程，即泛素化，包括了以下一系列步骤：

①被活化

泛素，在泛素活化酶 E1 的参与下，经过一个两步的反应而被激活，此步骤需要 ATP 供能：

第1，是泛素与ATP反应，形成泛素-腺苷酸复合物；

第2，是泛素的转移，即泛素先与 AMP 分离，并转移到 E1 的半胱氨酸残基上，泛素的羧基端与 E1 酶中半胱氨酸的巯基通过硫酯键相连。

②结合

E1将活化后的泛素，通过转硫酯化反应转移到泛素结合酶E2上。

③连接

泛素连接酶 E3， 将结合到 E2 的泛素，转移到目标蛋白上，使目标蛋白的一个赖氨酸与泛素羧基端的一个甘氨酸通过异构肽键连接，这是催化泛素级联反应的最后一步，通常需要100多个E3连接酶的催化。

泛素连接酶E3

连接酶E3，具有底物识别作用，并且能够与 E2 和底物相作用，有些 E3 还可以激活E2 的活性。

E3泛素连接酶，具有两个结构域中的一个:

HECT结构域，或RING 结构域 

泛素，最终通过两种方式转移至蛋白质底物:

直接从E2结合酶，转移至蛋白质底物（由E3酶的 RING 结构域催化）

通过连接酶E3，再转移至蛋白质底物（由E3酶的 HECT 结构域催化），在转移至蛋白质底物之前，泛素与E3酶 HECT 结构域中保守的半胱氨酸残基通过硫酯键而形成E3-泛素复合物。

E4泛素链延长酶

泛素链延长酶, 能够在 E3 泛素连接酶产生的单泛素化蛋白上延长泛素。

泛素化级联反应

在泛素化级联反应中，各个步骤分为不同的层次的, E1能够结合多个 E2, E2 能够结合多个E3，这种严密的分层现象能够使细胞对泛素化进行更为精致的调节。

泛素样蛋白

泛素样蛋白，也通过 E1–E2–E3 级联系统，对蛋白质进行修饰，不过与泛素蛋白的修饰级联系统也存在一些差异。

去泛素化

蛋白质的泛素化是一个可逆的过程，这一过程叫做去泛素化，由一类蛋白水解酶——去泛素化酶(DUBs)介导。

诺贝尔化学奖

2004年，阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科、欧文·罗斯因发现了泛素调节的蛋白质降解过程而获得了诺贝尔化学奖。