泛素-蛋白酶體通路-生命科學(xué)研究進(jìn)展(編輯修改稿)
2025-04-18 04:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Lys，從而將泛素轉(zhuǎn)移到底物上去。 E3分子量較大，約 100300 kDa。 E3（泛素連接酶） 植物中已鑒定的 E3有 5類(lèi) ? HECT型 E3 ? RING finger/Ubox型 E3 ? APC復(fù)合體 ? SCF復(fù)合體 ? CUL3BTB復(fù)合體 蛋白酶體是催化泛素與底物蛋白偶聯(lián)體降解的關(guān)鍵酶 ,包括20 s蛋白酶體和 26 s蛋白酶體 。 26 s是由 20 s和 19 s復(fù)合體共同結(jié)合裝配而成 ,此組裝過(guò)程需要耗能 。 20 s蛋白酶體是主要起催化作用的復(fù)合體 ,它由 14個(gè)不同的蛋白組裝成一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu) ,由內(nèi)層2個(gè) β環(huán)和外層 2個(gè) α環(huán)組成 , 每個(gè)環(huán)含有 7個(gè)亞基 ,基本結(jié)構(gòu)可書(shū)寫(xiě)成 α7β7β7α7。 α亞基主要用于底物識(shí)別 ,β亞基主要參與底物降解 。 19 s復(fù)合體由 17或 18個(gè)亞基組成 ,在特定條件下又可分成 2個(gè)次級(jí)復(fù)合物 ,一個(gè)叫蓋子 ( lid) ,一個(gè)叫底座 ( base) 。 底座由 10個(gè)亞基組成 ,其中 6個(gè)有 ATP酶活性 ,它們與底物泛素化有關(guān) ,蓋子由 8個(gè)沒(méi)有 ATP酶活性的亞基組成 ,其中一個(gè)亞基 Rpn11 /Pda / s13在泛素循環(huán)方面起重要作用 。 26S蛋白酶體 26S蛋白酶體的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞內(nèi)的廢棄物處理裝置 ——蛋白酶體 一個(gè)細(xì)胞大約含 30000個(gè)細(xì)胞廢棄物處理裝置即蛋白酶復(fù)合體 —— 蛋白酶體 ， 這些桶狀結(jié)構(gòu)可以幾乎將所有蛋白質(zhì)分解為 79個(gè)氨基酸長(zhǎng)度的縮氨酸 ， 蛋白酶體的活性表面在桶狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部 。 蛋白酶體能辨別出與泛素結(jié)合的蛋白質(zhì) ， 一旦作為標(biāo)簽的泛素脫離蛋白質(zhì) ， 即可利用三磷酸腺苷提供的能量改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)使其從一端進(jìn)入蛋白酶復(fù)合體內(nèi)發(fā)生降解 ， 并最終以縮氨酸的形式從另一端釋放出來(lái) 。 這一過(guò)程如此復(fù)雜 ， 需要消耗能量 。 然而蛋白酶體并不能選擇待降解的蛋白質(zhì) ， 細(xì)胞內(nèi)主要是通過(guò) E3類(lèi)酶的特異性選擇并利用泛素加以標(biāo)簽 ， 從而選擇正確的待降解蛋白質(zhì) 。 黑點(diǎn)表示活性區(qū)域，蛋白質(zhì)降解的場(chǎng)所 泛素化和去泛素化 泛素通過(guò) E1和 E2被激活的過(guò)程稱為泛素的活化 。 泛素的活化過(guò)程是一個(gè)依賴 ATP的酶促反應(yīng)： ① 首先泛素活化酶 ( ubiquitin activatingenzyme E1 ) 催化泛素 C 末端的甘氨酸 ( Gly) 形成 Ub－腺苷酸中間產(chǎn)物 ,然后激活的泛素 C末端被轉(zhuǎn)移至 E1酶內(nèi) Cys殘基的－ SH鍵上 ,形成高能硫酯鍵 。 ② 含有高能硫酯鍵的泛素通過(guò)轉(zhuǎn)酰基作用使其進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到泛素載體蛋白 ( ubiquitin conjugating enzyme, E2)特異的Cys殘基上 ,形成 E2－ Ub巰基酯 。E2－ Ub巰基酯提供泛素分子 ,使泛素 C端甘氨酸與底物蛋白的 Lys殘基的氨基形成共價(jià)鍵 ,由第一個(gè)泛素單體與底物蛋白內(nèi)部的 Lys殘基的 ε氨基 (或 β氨基 )結(jié)合 。 ③ 泛素可以直接從 E2轉(zhuǎn)移給底物蛋白形成 Ub蛋白復(fù)合物
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