如何通俗地解釋 泛素化 ?

時間 2021-05-12 17:11:28

1樓:沐歆

泛素,顧名思義是乙個廣泛存在的多肽物質,並且高度保守,在不同的生物細胞中其氨基酸組成區別不大。

主要作用,使沒用的蛋白質被切開。

過程E1酶"哥們,醒醒,我給你介紹E2酶認識。"

泛素"不,我想睡覺。"

E1酶"我給你ATP能量,你就有精力啦"

於是泛素高興的和E2酶拉起手來

E2酶"聽說E3酶抓住了乙個沒用的蛋白質,但是它奈何不了那個蛋白質,讓我們去幫它吧"

泛素"好"

E2酶把泛素領到了E3酶和靶蛋白處,發現三個人的力量還是沒辦法把這個蛋白帶去警察局。

E2酶"泛素和E3酶你們先看著,我再去叫幫手。"

E2酶又通過E1酶結識了其他泛素。就這樣被叫過來的泛素越來越多,它們手拉著手形成一條短鏈。終於吸引了警察(蛋白酶體)的注意。

蛋白酶體心想,這麼多人聚在這幹嘛呢,哦,原來有個沒用的蛋白質,行行行,你們讓開吧,讓我來把它切開。

2樓:科科

Ubiquitination(泛素化)是post-translation中重要的一項。

它最被人熟知的功能就是可以引導蛋白的降解。但這只是其中一項而已,它還有很多其它的功能,比如:

引導蛋白去哪兒

引導蛋白和另乙個蛋白的互動

將kinase給啟用

促進receptor的吞噬

幫助DNA的修復和複製

調節基因的轉錄

由此可見,ubiquitination的調節是非常重要的。

那麼ubiquitination標記的原理是什麼呢?

Ubiquitination 過程

如上圖,E1將ubiquitin傳給E2,E2之後和E3:目標蛋白相連,E2再將ubiquitin轉給目標蛋白。之後目標蛋白將有一串ubiquitin。

Ub蛋白

Ubiquitin由76個氨基酸組成。它熱衷於和NH2連在一起,因此在64個氨基酸中,它最喜歡和Lysine(K)中的NH2相連。下圖是Lysine的化學結構。

氨基酸Lysine(K)化學結構

組成Ubiquitin的氨基酸中有很多Lysine (位置上有K6,11,27,29,33,48,63),因此Ub之間串聯的方式多種多樣。

不同的串聯方式所對應的功能也不一樣。

舉乙個K63串聯的例子。

如上圖所示。一串K63的ub形成乙個框架,將TAB1/2:TAK1和IKKg(NEMO):

IKKa/b的距離拉近,使得TAK1可以將IKKb磷酸化,IKKb進而磷酸化IkB,使得IkB降解,讓NFkB得以釋放而進入細胞核,開啟一系列的因子。

再舉乙個K63的例子:

一串K63的ub將NEMO/TANK/Ikk/TBK1啟用,進而磷酸化IRF3,使得IRF3進入細胞核,啟用一系列的Type1 IFN因子。

簡化上面兩個關於K63 Ub的例子,即下圖:

這裡只是舉了兩個例子,它的功能還是非常多的哦,有興趣可以去讀讀review。

Reference:

Sun SC, Nat Rev Immunol., 2008

Janeway's Immunology, 9th edition

3樓:乙隻小橘狸

補充一下:泛素化引起蛋白質的降解只是一方面。有些蛋白質泛素化以後會啟用一些訊號通路,調控一些生理功能,比如細胞自噬,免疫應答等。

4樓:Numb

細胞內的蛋白質有合成和降解的動態平衡。蛋白降解時,泛素化是一種重要方式。泛素就是廣泛存在的蛋白小分子,它被新增到要降解的底物蛋白上,就像給它加上乙個標籤最終導致這個蛋白的降解。

5樓:華麗麗是個冒險家

和人有壽命一樣,細胞內蛋白質都有半衰期。那麼蛋白質陽壽盡了的時候會怎樣呢?

答案是蛋白質不會輕易地狗帶(降解)。

這時候【三劍客】出現了,它們就是E1E2E3。老大E1能在空中抓取泛素,老二E2接過乙個個泛素鏈結延長,老三接過連好的泛素貼到蛋白質上,三劍客配合緊密,將待降解的蛋白加上了一串串泛素。

帶了泛素的蛋白,被遊蕩在人間的【蛋白酶體】識別,無情地降解。

三劍客E1E2E3&蛋白酶體,江湖人稱UPS【ubiquitin-proteasome system】。

說到降解,不得不提細胞自噬【autophagy】。除了蛋白質,細胞也會降解大的細胞器,以備不時之需(如飢餓,壓力環境)。和細胞器一比蛋白酶體就顯得有些小了,細胞啟動自噬,將要降解的細胞器如線粒體包裹起來,和溶酶體融合,靠溶酶體內豐富的酶降解細胞器。

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