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1、Ubiquitin一泛素王要内容:泛素的简介泛素的研究历史泛素的分子结构用机理化降在真核生物中具有高度保留性，人类和酵母 有96%的相似性。泛素(ubiquitin)是一种存在于除细菌外的许多不同 织和器官中的小蛋白。泛素含76个氨基酸，分子量大约8.5KDao素具有标记待降解蛋白质的功能，被泛素标记 质在蛋白酶体中被降解。泛素的研究历史A人们起初对蛋白质的降解过程研究主要集 中在动物消化过程中，这种过程是在细胞 外发生的，并不消耗能量，如胃蛋白酶、 胰蛋门酶。A20世纪50年代人们发现细胞内的耗能性（即ATP依赖性）的主动蛋白质降解过程。A70年代后期，Alfred L.Goldberg领导
2、的 实验室啤建立了基于兔网织红细胞的无 细卿屢汤体系，使掺入的氨基酸类似物 " 嗖生快速的ATP依赖性水解。A1977年，HershkoFF始利用Goldberg的网织红细胞的无细胞抽提物体系研究蛋白质的降解机制。并 尝试分离一种设想存在的蛋白质水解酶。A1980年，Ciechanover和Hershko对这种耗能性蛋白质酶解系统的研究取得了突破性进展。发现一种 被命名为APF-1的热稳定多肽可以以非二硫键的形 式共价结合到很多种蛋白质上。且APF-1经蛋白质 降解过程后可以被重复使用。A随后,与Irwin Rose同在一单位工作的Arthur L.Haas实验室表明：这种APF-1
3、多肽与广泛存在于 许多生物体中的泛素蛋白(Ubiquitin)是同一种物 质。A2004年，Aaron Ciechanover> Avram Hershko> Irwin Rose因发现泛素调节的蛋白质降解，荣获 诺贝尔化学奖。Aaron Ciechanover|.*Aaron Ciechanover阿龙切哈诺沃> 1947年出生在以色列城市海 法，现年57岁；>1976-1981年间在赫什科指导下攻读博士学位；>1981年获得以色列工学院医 学博士学位；A曾在麻省理工学院从事研究, 后返回以色列工学院任教。Avram.Hershko阿夫拉姆赫什科A1937年出生
4、于匈牙利的考 尔曹格；>1969年获耶路撒冷希伯莱 大学哈达 萨赫医学院授予 的医学博士学位。A赫尔什科是以色列理工学 院拉帕波特医学研究学院的 著名教授。欧文罗斯>1952年在芝加哥大学获 得博士学位，A曾经主持位于美国费城的 福克斯蔡斯癌症研究中心 的工作，>目前他在加利福尼亚大学 欧文分校担任专家职务。泛素的分子结构四肽尾76Gly76Gly2NH2 c<°A泛素分子的1-72 位点氨基酸残基形 成一个紧密的球状 折叠结构紧靠C末 端的4个氨基酸残 基随即盘绕。泛素的解折叠结构图图3入/泛素的作用机理：A蛋白质的泛素化修饰就是蛋白质的Lys残基位点 与泛
5、素分子的竣基末端相互结合的过程。A泛素本身的Lys残基也可以与泛素分子相互结合, 因此一个蛋白质可以与多个泛素分子结合。A泛素分子的76位点的Gly残基通常与前一泛素分 子的11、29、48、63位点的Lys残基结合【Ml。A泛素分子48位点的残基表面有连续的疏水片段， 这个片段是结合蛋白质水解酶所必须的，也是底物 被泛素化修饰后所必须的。A当泛素分子的Lys残基连接4个或者4个以上泛素 分子时底物蛋白就可通过26S的蛋白酶水解。篦A泛素分子48位点的残基表面有连续的疏水T片段，这个片段是结合蛋白质水解酶所必须的,也是底物被泛素化修饰后所必须的。A当泛素分子的Lys残基连接4个或者4个以 上泛
6、素分子时底物蛋白就可通过26S的蛋白 酶水解。泛素分子中4个重要的Lys残基:图3蛋白质泛素化降解过程：A首先在E1的催化下，泛素分子的C末端竣基被 腺昔酸单磷酸（AMP）修饰；A而后E1蛋白上的一个特定的疏基进攻泛素-AMP,泛素就被转移到E2酶上；A然后在E3酶的催化作用下，泛素又从E2转移 到即将被降解的靶蛋白上；蛋白质泛素化降解的意义A降解错误折叠蛋白：正确的三维结构是蛋白质分子发挥正常功能的前提但是细胞内新合成的蛋白质 大约有30%是错误的泛素介导的蛋白质 讲解途径可以迅速有效的清除错误蛋白 A另外该途径还可以降解许多重要的蛋白底 物，因而可以调控：细胞周期控制DN抄损伤及凋亡发生護
7、和炎症反应等参考文献:1. Simpson MV The release of labeled amino acids from the proteins of rat liver slices 19532. Etlinger JD.Goldberg AL A soluble ATP-dependent proteolytic system responsible for the degradation of abnormalproteins in reticulocytes 19773. Ciechanover A.Hod Y.Hershko A A heat-stable polypept
8、ide component of an ATP-dependent proteolytic system fromreticulocytes 19784. Hershko A.Ciechanover A.Heller H.Haas AL,Rose IA Proposed role of ATP in protein breakdown: Conjugation of proteins with multiple chains of the polypeptide of ATPdependent proteolysis 19805. Wilkinson KD.Urban MK.Haas AL Ubiquitin is the ATP- dependent proteolysis factor I of Rabbit Reticulocytes 19806. Vijay-Kumar S et al.J Biol Chem, 1987, 262:63967. Chau V et al. Science, 1989,243:15768. Thrower JS et al. EMBO J, 2000, 19:949. Hofmann RM et al. Cell 1999,96:64510. 昌增益、焦旺旺细胞内一种耗能蛋白质降解途径的 发现-2004年诺贝尔化学奖工作介绍