文档介绍：蛋白质生物体内蛋白质的两种降解过程:一种:溶酶体,不需要能量,无选择性的降解。主要是降解细胞通过胞吞作用摄取的外源蛋白质。另一种:需要能量,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。这个过程需要泛素调节蛋白质降解,即泛素—蛋白酶体途径(UPP)介导的蛋白水解过程Figure8-34Ubiquitin(泛素)泛素由76个氨基酸残基组成,其中包括7个赖氨酸残基(K),其C末端可与底物的赖氨酸残基形成异肽键,从而引起底物泛素化。泛素的K11、K29、K48和K63均能参与形成泛素与泛素间的异肽键(Isopeptidebond)。E1与ATP结合后,催化泛素羧基末端腺嘌呤化,同时释放无机焦磷酸(PPi)。E1活化位点的半胱氨酸硫醇激活泛素腺嘌呤核苷酸中间产物上的羧基,形成一个泛素硫酯键。E2激活的重要条件是位于UBC结构域的一个保守半胱氨酸催化位点与泛素羧基端形成一个硫酯键。E3催化被E2活化的泛素C-端甘氨酸与底物或下一个泛素的赖氨酸间形成泛素异肽键(Isopeptidebond)。重复最后一步,直至蛋白质上连接的多个泛素形成一条短链;泛素短链在蛋白酶体开口处被识别,泛素标记物被切除,蛋白质被切割成小片段。蛋白质的SUMOylationSUMO分子SUMO分子在进化中高度保守,广泛存在于原生动物、后生动物、植物和真菌中。现已发现4种哺乳动物的SUMO分子,分别为SUMO一1、SUMO一2、SUMO一3和SUMO-4。SUMO-2与SUMO-3氨基酸序列非常接近,常合写成SUMO-2/3。SUMO-1主要修饰生理状态下的蛋白质分子,SUMO-2/3主要修饰应激蛋白。SUMO-4是新近发现的第4种SUMO分子。研究发现,虽然SUMO分子与泛素分子的氨基酸序列同源性只有约18%,但是二者的三维结构却非常相似,均含一个典型的ββαββαβ折叠和c端双甘氨酸基序。SUMO分子与泛素分子的表面电荷分布不同,提示其功能不同。与泛素化类似,SUMO对底物蛋白的修饰也是一个多步酶促反应。①SUMO前体在SUMO特异性蛋白酶(SENP)作用下切除羧基端(C端)数个氨基酸,从而露出双甘氨酸残基,成为成熟的SUMO。②成熟SUMO的C末端甘氨酸通过硫脂键与E1激活酶的半胱氨酸残基相连,此激活过程需要ATP的参与。③SUMO被转移到E2结合酶的半胱氨酸残基上。到目前为止仅发现一种E2结合酶,Ubc9可以直接识别底物,从而最终将SUMO通过异肽键偶联到底物蛋白的赖氨酸残基上。④在某些情况下,E3连接酶可以增强Ubc9转移SUMO到底物蛋白的效率及特异性,这可能是由于E3连接酶能够活化Ubc9或拉近Ubc9与底物蛋白的距离。E3连接酶主要包括三类:PIAS家族成员、RanBP2和Pc2。