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Ubiquitin/Proteasome

 

Ubiquitin/Proteasome 信号通路是细胞内蛋白质选择性降解的核心调控系统,通过泛素 - 蛋白酶体途径精确控制蛋白稳态。该通路由泛素激活酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)依次催化,将泛素分子共价修饰到靶蛋白上,形成多聚泛素链信号。26S 蛋白酶体识别泛素化蛋白后,通过 ATP 依赖性方式将其降解为短肽。关键 E3 连接酶决定底物特异性,而去泛素化酶(DUBs)可逆转这一过程。

 

                                                                       

                                                                      Figure. 1 Ubiquitin-proteasome system.
                                                                    Shuang Li, et al. 2023《Cell Death Discovery》

 

近年来发现,泛素蛋白酶体系统,也与神经细胞变性有关。如引起帕金森病的一个重要因子是parkin,后者是泛素蛋白酶体系统的E3泛素连接酶,能与E2泛素结合酶UCH7/8共同使某些过多的蛋白降解,而且parkin自身也经泛素化降解;一旦parkin突变,下调多巴胺类神经细胞某些过多的蛋白的降解,就会引起神经元损伤、帕金森病。在Alzheimer病中,神经纤维缠结、老年斑与Tau蛋白磷酸化后的泛素蛋白酶体降解下调有关;一些免疫病变、炎症、肌肉病变等,也与泛素蛋白酶体通路下调有关。

 

 

参考文献:
[1]. Amm I, Sommer T, Wolf DH (2014) Protein quality control and elimination of protein waste: the role of the ubiquitin-proteasome system. Biochim. Biophys. Acta 1843(1), 182–96.
[2]. Budhidarmo R, Nakatani Y, Day CL (2012) RINGs hold the key to ubiquitin transfer. Trends Biochem. Sci. 37(2), 58–65.
[3]. Burrows JF, Johnston JA (2012) Regulation of cellular responses by deubiquitinating enzymes: an update. Front Biosci (Landmark Ed) 17, 1184–200.
[4]. Weissman AM, Shabek N, Ciechanover A (2011) The predator becomes the prey: regulating the ubiquitin system by ubiquitylation and degradation. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 12(9), 605–20.
[5]. Zhao Y, Brickner JR, Majid MC, Mosammaparast N (2014) Crosstalk between ubiquitin and other post-translational modifications on chromatin during double-strand break repair. Trends Cell Biol. 24(7), 426–34.

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