文档介绍：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泛素调节的蛋白质降解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(蛋白质的泛素化),接着这些泛素化的蛋白质进入细胞的蛋白酶复合体的活性位点,蛋白质被降解成7~9个氨基酸长度的短肽片段后,从蛋白酶体的另一段被释放。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)。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。SUMO化修饰是一个可逆的动态过程,在去SUMO化酶的剪切作用下,SUMO分子从底物蛋白上解离下来,重新进入SUMO化循环。SUMO化修饰影响蛋白质亚细胞定位,广泛参与细胞内蛋白质与蛋白质相互作用、DNA结合、信号转导、核质转运、转录因子激活等重要过程。SUMO化修饰类似于但又不同于泛素化修饰。与泛素介导的蛋白质降解不同,SUMO阻碍泛素对底物蛋白的共价修饰,提高了底物蛋白的稳定性。