蛋白酶體在泛素鏈誘導下的變構及底物識別機制
泛素-蛋白酶體系統(ubiquitin-proteasome system)參與調控真核細胞內眾多的生物進程,包括蛋白質質量控制、細胞周期維持、基因表達調控、應激反應等【1,2】。其功能的異常與癌癥、神經退行性疾病、自身免疫病等人類重大疾病密切相關【3】。26S蛋白酶體是一種依賴于ATP的蛋白酶,通過降解泛素化底物來調節真核細胞的蛋白質組。長度為4個及以上的Lys48 (K48) 連接的泛素鏈是生理條件下蛋白酶體的主要靶向信號【4,5】。因此,解析K48連接的多泛素鏈與蛋白酶體結合形成復合體的三維結構,將為深入理解泛素鏈結合引起蛋白酶體構象變化進而引發底物降解的分子機制提供關鍵信息。 然而,由于蛋白酶體存在泛素鏈的多個結合位點以及蛋白酶體自身的動態特性,給捕獲初始階段蛋白酶體識別并結合多聚泛素鏈的狀態帶來極大挑戰,迄今為止,非錨定K48-Ub4泛素鏈(free unanchored K48-Ub4 chain)在完整蛋白酶......閱讀全文
泛素蛋白酶體途徑
泛素(ubiquitin,UB)是一類含76個氨基酸、大小約為8.6 kDa的小蛋白質,在真核生物中普遍存在且高度保守。人類基因組中有四個基因編碼泛素的基因: UBB , UBC , UBA52 和 RPS27A 。泛素氨基酸序列:MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKE
泛素蛋白酶體途徑的簡介
泛素蛋白酶體途徑(ubiquitin proteasome pathway)是生物化學術語,介導的蛋白降解是機體調節細胞內蛋白水平與功能的一個重要機制。負責執行這個調控過程的組成成分包括泛素及其啟動酶系統和蛋白酶體系統。泛素啟動酶系統負責活化泛素,并將其結合到待降解的蛋白上,形成靶蛋白多聚泛素鏈
減毒疫苗小幫手:泛素—蛋白酶體系統
研究人員通過操控病毒蛋白降解,控制病毒的復制能力,將病毒減毒,使其成為潛在的減毒疫苗。但是要實現疫苗的規模化制備仍需要大量的優化和探索。疫苗是預防和控制流感病毒最為經濟有效的手段之一。2021年《科學》雜志將“下一代疫苗的開發”列為125個前沿科學問題之一。中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究
解析泛素蛋白酶體系統:蛋白質降解的主要途徑
? ?? 泛素-蛋白酶體系統(ubiquitin-proteasome system, UPS)是細胞內蛋白質降解的主要途徑,參與細胞內80%以上蛋白質的降解。泛素對蛋白質來說無異于“死神來了”,一旦被盯上,終將被摧毀。??? ? ? ?泛素-蛋白酶體系統降解蛋白的途徑包括兩個主要階段。第一階段
蛋白酶體在泛素鏈誘導下的變構及底物識別機制
泛素-蛋白酶體系統(ubiquitin-proteasome system)參與調控真核細胞內眾多的生物進程,包括蛋白質質量控制、細胞周期維持、基因表達調控、應激反應等【1,2】。其功能的異常與癌癥、神經退行性疾病、自身免疫病等人類重大疾病密切相關【3】。26S蛋白酶體是一種依賴于ATP的蛋白酶
我國揭示蛋白酶體在泛素鏈誘導下的變構及底物識別機制
近日,國際學術期刊Molecular Cell 在線發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所國家蛋白質科學中心(上海)叢堯研究組的最新研究成果“Structural snapshots of 26S proteasome reveal tetraubiquitin-induced confor
研究闡明類泛素蛋白NEDD8經蛋白酶體降解的分子機制
10月25日,國際學術期刊The Journal of Biological Chemistry發表了中科院上海生科院生物化學與細胞生物學研究所胡紅雨課題組的研究論文NEDD8 Ultimate Buster-1 Long (NUB1L) Protein Promotes Transfe
遺傳發育所發現泛素蛋白酶體系統調控免疫受體的穩定性
植物細胞內抗病受體蛋白(NLR)介導對病原菌的專化性抗性并通常伴有侵染部位的細胞死亡,調控這類免疫受體的穩定性對植物抗病意義重大。在擬南芥中的研究表明,結構類似的免疫受體蛋白直接受泛素蛋白酶體系統(UPS)調控,而在作物中尤其是麥類作物中沒有NLR受體直接受UPS蛋白降解途徑調控的報道。 中國
遺傳發育所發現泛素蛋白酶體系統調控免疫受體的穩定性
植物細胞內抗病受體蛋白(NLR)介導對病原菌的專化性抗性并通常伴有侵染部位的細胞死亡,調控這類免疫受體的穩定性對植物抗病意義重大。在擬南芥中的研究表明,結構類似的免疫受體蛋白直接受泛素蛋白酶體系統(UPS)調控,而在作物中尤其是麥類作物中沒有NLR受體直接受UPS蛋白降解途徑調控的報道。中國科學院遺
泛素依賴降解途徑
大多數蛋白酶(包括溶酶體酶體系)降解底物時不需要三磷酸腺苷(ATP)提供能量,如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。20世紀50年代初,Simpson在肝臟組織培養的切片中檢測到了氨基酸的產生,揭示出細胞內大部分蛋白質的降解需要能量。真核生物如何識別和選擇性降解蛋白質是細胞生命過程中的重要環節,對于維持蛋白質在細
泛素的性質結構
基本信息泛素(ubiquitin)是一類真核細胞內廣泛存在的小分子蛋白質,大小為76個氨基酸殘基。泛素間可以通過酶促反應相互連接,進而介導靶蛋白降解。化學反應催化的一系列反應的發生,整個過程被稱為泛素化信號通路。在第一步反應中,泛素激活酶(又被稱為E1)水解ATP并將一個泛素分子腺苷酸化。接著,泛素
泛素活化酶的泛素系統的介紹
蛋白質的泛素化修飾主要發生在賴氨酸殘基的側鏈,且通常是多聚化 (多泛素化) 過程。被多泛素化修飾的蛋白質會被蛋白酶體(proteasome)識別進而被降解。三種關鍵的酶共同介導了這一多泛素化過程, 包括泛素活化酶 E1 (ubiquitin activating enzyme),泛素結合酶 E2
定量蛋白質組學方法獲得了泛素化分布和動態變化信息的介紹
泛素化是真核生物特有的翻譯后修飾,在哺乳動物細胞中,泛素化靶向~100,000?個位點,并由約640種泛素化酶和約90種去泛素化酶可逆調控。盡管目前泛素化已被廣泛關注和研究,但對蛋白質特定位點的泛素化比例(占有率)進行量化的研究卻很少。因此本文主要通過定量蛋白質組學方法,量化了人類細胞中蛋白質組范圍
蛋白酶體的降解過程
需要被蛋白酶體降解的蛋白質會先被連接上泛素作為標記,即蛋白質上的一個賴氨酸與泛素之間形成共價連接。這一過程是一個三酶級聯反應,即需要有由三個酶催化的一系列反應的發生,整個過程被稱為泛素化信號通路。在第一步反應中,泛素活化酶(又被稱為E1)水解ATP并將一個泛素分子腺苷酸化。接著,泛素被轉移到E1的活
泛素化途徑的相關介紹
泛素蛋白酶體途徑是己知的所有真核生物體內具有高度選擇性的最為重要的蛋白質降解途徑,因此有關泛素化途徑的研究于2004年獲得諾貝爾化學獎。泛素化修飾涉及泛素激活酶E1、結合酶E2和泛素連接酶E3的一系列反應:首先在ATP供能的情況下泛素激活酶E1激活泛素,然后將其轉移到泛素結合酶E2上通過硫酯鍵與
泛素化的蛋白質降解介紹
泛素-蛋白酶體途徑是先發現的,也是較普遍的一種內源蛋白降解方式。需要降解的蛋白先被泛素化修飾,然后被蛋白酶體降解。 不過后來又發現,并非所有泛素化修飾都會導致降解。有些泛素化會改變蛋白的活性,導致其他的生物效應,如DNA損傷修復,機體免疫應答等。
生化與細胞所等揭示一種新的蛋白質部分降解機制
國際學術期刊Developmental Cell于6月6日在線發表了中科院上海生科院生物化學與細胞生物學研究所趙允研究組、張雷研究組關于Ter94復合物選擇K11連接形式泛素化修飾的Ci蛋白被蛋白酶體部分降解的最新研究成果。該工作與加拿大多倫多大學Chi-chung Hui教授合作
關于泛素綴合酶的泛素化系統介紹
蛋白質的泛素化修飾主要發生在賴氨酸殘基的側鏈,且通常是多聚化 (多泛素化) 過程。被多泛素化修飾的蛋白質會被蛋白酶體(proteasome)識別進而被降解 。泛素激活酶E1首先激活泛素分子共價連接其活性位點半胱氨酸殘基。活化的泛素被轉移到E2半胱氨酸上。一旦與泛素結合,E2分子通過結構保守的結合
蛋白酶體的基本特征
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,β2
蛋白酶體的基本特征
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,β2
蛋白酶體的基本特征的介紹
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,
概述蛋白酶體的基本特征
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,
蛋白酶體的基本特征
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,β2
蛋白酶體的基本特征
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,β2
蛋白酶的基本特征
蛋白酶體核心復合物約700,沉降系數為20S,由4個同軸的環組成,每個環由7個亞基組成,形成一種桶狀結構.位于桶狀結構外側的兩個環稱為α環,由7個α亞基組成。桶狀結構內側的兩個環為β環, 由7個β亞基組成, 其中β1、β2和β5具有蘇氨酸蛋白酶活性位點,具體來說β,具有Caspase樣肽酶活性,β2
百人博士最新Nature子刊文章:泛素化修飾的特殊因子
細胞內蛋白泛素化經由泛素-蛋白酶體途徑實現。在這個過程中,一系列酶(E1、E2和E3)調控泛素鏈組合體,而且當正確的泛素化發生之后,一個冗余的或受損的蛋白就會被蛋白酶體破壞掉,關于泛素鏈形成的機制尚不是十分清楚。 來自中國科學院動物研究所,美國國立衛生研究院的研究人員近期發現在蛋白質泛素化修飾
袁鈞瑛院士eLife發表新成果
現任職于中科院上海有機化學研究所和哈佛醫學院的袁鈞瑛(Junying Yuan)教授多年從事于細胞凋亡機制的研究,是世界細胞凋亡研究領域的開拓者之一,并且是世界上第一個細胞凋亡基因的發現者。該發現為世界細胞凋亡研究領域奠定了研究基礎,引發了世界上眾多的實驗室從不同的角度開始對細胞凋亡進行系統的研
植原體效應蛋白SAP05介導非泛素化蛋白降解的結構基礎揭示
12月1日,《美國國家科學院院刊》(PNAS)在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心和英國約翰英納斯中心合作完成的題為Bimodular Architecture of Bacterial Effector SAP05 that Drives Ubiquitin-Independent T
UBE2D2基因的結構特點和主要功能
通過泛素-蛋白酶體系統(ups)調節真核生物中錯誤折疊、損傷或短命蛋白質的降解。UPS系統的一個組成部分是靶蛋白的泛素化和含Ub蛋白的共價連接形成聚合鏈,將其標記為26S蛋白酶體介導的降解靶蛋白質泛素化是由一系列酶介導的,這些酶包括E1(泛素激活)、E2(泛素結合)和E3(泛素連接酶)這個基因編碼E
我國學者揭示OsDSK2a在植物逆境脅迫應答中的調控功能
近日,中國農業科學院生物技術研究所作物耐逆性調控與改良團隊在水稻耐鹽性調控機理研究中取得重大突破,首次揭示了泛素受體蛋白通過調節赤霉素代謝平衡植物生長和鹽脅迫應答的分子機制。該研究為作物耐鹽性育種提供新思路,具有重要的指導意義。相關研究結果在線發表在《植物細胞(The Plant Cell)》上