泛素是一個(gè)由76個(gè)胺基酸組成的高度保守的多肽鏈,,因?yàn)閺V泛分布于各類細(xì)胞而得名。泛素共價(jià)地結(jié)合于蛋白質(zhì)的賴胺酸殘基,,被泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)將被特異性地識(shí)別并迅速降解,,泛素的這種標(biāo)記作用是非底物特異性的,在蛋白質(zhì)降解過程中,,泛素扮演的角色越來越得到科學(xué)界的重視,。
霍華德休斯醫(yī)學(xué)院的研究人員Brenda Schulman致力于研究這些標(biāo)記如何產(chǎn)生,希望可以了解它們?nèi)绾巫尩鞍踪|(zhì)準(zhǔn)備好進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的工作。她的研究目標(biāo)之一,,是了解細(xì)胞如何迅速地反應(yīng)周遭環(huán)境的變化,。
Brenda A. Schulman在這篇發(fā)表于本期Nature中的文章表示,她們進(jìn)一步了解一組酵素在標(biāo)記蛋白質(zhì)的分子接力賽中,,如何扮演接力的角色,。這些標(biāo)記即所謂的類泛素蛋白質(zhì),可以附著于細(xì)胞中特殊的蛋白質(zhì)上,。
這套新發(fā)現(xiàn)的酵素E1 ,、E2和E3可以協(xié)力合作,將這些標(biāo)記插在指定的目標(biāo)分子,,因此可以控制不同的蛋白質(zhì),,泛素或類泛素標(biāo)記插在蛋白質(zhì)上,會(huì)使蛋白質(zhì)被破壞或引起特殊的細(xì)胞活動(dòng),,例如細(xì)胞分裂的步驟之一,,因此可控制細(xì)胞的命運(yùn)。
為了保持細(xì)胞健康,,在正確的時(shí)間插上正確的分子標(biāo)記是很重要的,,這也是酵素大家族E1 、E2和E3的工作,。研究人員發(fā)現(xiàn)這套酵素負(fù)責(zé)催化一系列復(fù)雜的反應(yīng),,不同的酵素扮演不同的角色。
E1 酵素可以辨認(rèn)正確的類泛素蛋白質(zhì),,將類泛素蛋白以硫酯結(jié)構(gòu)附于酵素而活化之,。接著,硫酯鍵結(jié)會(huì)轉(zhuǎn)移到第二種酵素E2,,就像是把泛素(或其它標(biāo)記)當(dāng)成接力棒,,交到E2手上。最后,,E2 酵素再與E3酵素銜接,,將泛素附著于目標(biāo)蛋白質(zhì)上。