解剖蛋白质泛素化:E3 连接酶、特异性和去泛素酶(DUBs)
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高通量泛素组定量服务:覆盖 K‑ε‑GG 修饰位点,支持 TMT/SILAC 定量比对;
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泛素链拓扑分析:K48、K63、M1等链类型检测服务;
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E3/DUB 机制研究&验证:CRISPR/定向敲降+定量质谱解析;
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跨组学整合:泛素组+蛋白组+代谢组,实现多维度解析;
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一站式科研外包服务:从实验设计到数据分析,助力科研团队高效出成果。
蛋白质泛素化是细胞动态调控的重要机制,通过在目标蛋白上共价附着泛素(ubiquitin)分子,可以调控蛋白稳定性、功能、亚细胞定位以及信号传递途径。这一流程涉及三级关键酶:E1(泛素激活酶)、E2(泛素结合酶)和 E3(泛素连接酶),而去泛素酶(DUBs)则逆转泛素化,维持细胞稳态。E3连接酶负责将泛素精确地识别并转移到底物蛋白上,从而决定泛素化的特异性,而DUBs则在维持泛素化的平衡中发挥关键作用,它们识别特定类型的泛素链,并对其剪切或重塑。这一精准而动态的调控网络,是解剖泛素化信号如何影响细胞命运、疾病发生和药物靶点开发的核心切入点。
一、泛素化机制概述—E1、E2 与 E3 Enzymes
1、E1 活化:泛素通过E1酶形成一个高能硫酯键。
2、E2 传递:激活后的泛素转移到E2泛素结合酶。
3、E3 连接:E3识别底物蛋白,将泛素连接到底物的赖氨酸残基上。其中,E3连接酶决定泛素化的底物特异性和泛素链结构(如 K48、K63 等)。
E3可分为三大类:
1、RING:RING类通过桥接E2和底物催化泛素转移
2、HECT:HECT类则形成酶‑泛素中间体
3、RBR:RBR结合两者机制特点
二、E3连接酶的特异性 Specificity of E3 Ligases
1、结构决定的底物识别
(1)SCF(Skp‑Cullin‑F-box)复合物:如β‑TrCP识别D‑pSxxpS肽段,调控 IκBα 和 β‑catenin 泛素化。
(2)NEDD4型 HECT E3:识别 PY motif 序列。
(3)RBR型Parkin:参与线粒体自噬,识别受损线粒体上的PINK1标记。
2、泛素链类型与功能多样性
(1)K48 链:标记底物进行 26S 蛋白酶体降解
(2)K63 链:参与 DNA 损伤修复、信号转导、内吞等非降解功能
(3)M1 线性链 & K11 链:调控免疫信号/IAP降解和细胞周期
三、去泛素酶 (DUBs)
1、DUBs 分类与功能
(1)USPs:通用多底物去泛素酶,例如 USP7、USP10
(2)OTU家族:底物选择性强,如 OTUB1 专一剪切K48链
(3)JAMM 蛋白:依赖金属离子,如 BRCC36 在 DNA 损伤应答中剪切 K63链
2、DUBs 的功能机制:特异性识别与信号调控
DUBs 不仅清除蛋白质的降解标记,还能调节信号复合体的稳定性、核转运、亚细胞定位和蛋白互作等。例如,USP10 去泛素化 p53,有助于维持其肿瘤抑制功能;BRCC36 剪切 K63 链,有助于 DNA 损伤修复复合体的解离。
3、DUBs 在疾病中的靶点价值
DUBs 的功能异常可能引发癌症、神经退行性疾病和免疫失衡等。例如,USP7 抑制剂(如 P5091)已进入临床研究阶段,展现出良好的药物开发前景。
四、前沿趋势与未来展望
1、单细胞泛素组学:结合微流控和 TMT 技术,实现细胞异质性层面泛素化研究。
2、原位可视化技术:利用生物正交及荧光探针追踪泛素动态修饰。
3、AI+质谱数据挖掘:借助机器学习预测新的E3‐底物对与DUB靶点,推动泛素药物发现。
百泰派克生物科技的服务亮点
蛋白质泛素化是一个动态、可逆且高度特异的信号系统,由 E3 连接酶决定底物识别与链类型,而 DUBs 通过去泛素作用维持其动态平衡。理解其机制对于揭示细胞功能、疾病机制及开发靶向药物至关重要。百泰派克生物科技凭借深厚质谱与组学积累、丰富泛素组学工具以及功能验证能力,能为客户从泛素信号图谱解析到机制验证提供全面解决方案。期待与您在泛素化机制研究的道路上携手创新!如需了解更多服务细节或试用方案,欢迎随时联系百泰派克生物科技。
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