背景
泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是细胞内主要的蛋白质降解系统之一,对于维持细胞内蛋白质稳态和调控多种生物学过程至关重要。通过对底物蛋白的多聚泛素化并经蛋白酶体降解,可以影响或调节多种细胞活动,包括:基因转录、细胞周期调节、免疫反应、细胞受体功能及肿瘤生长、炎症过程等。该途径也是一种动态的蛋白质双向修饰调控系统,在体内由泛素连接酶系统(E1-E2-E3)对底物进行泛素化修饰,去泛素化酶(DUB)家族负责通过水解泛素羧基末端的酯键、肽键或异肽键,将泛素分子特异性的从链接有泛素的蛋白质或者前体蛋白水解下来,起到去泛素化的作用,对蛋白降解进行反向调节,从而影响蛋白质的功能。
泛素-蛋白酶体途径中的去泛素化酶(DUBs)主要分为几个大的家族,每个家族成员都有其特定的结构特征和生物学功能。以下是DUBs的主要家族成员:
泛素特异性蛋白酶(USPs):这是zui大的DUB家族,包含超过50个成员。USPs通常具有一个或多个USP结构域,这些结构域包含一个保守的催化三联体,负责去泛素化活性。
卵巢肿瘤蛋白酶(OTUs):OTU家族成员较少,通过晶体结构分析发现这类蛋白酶虽然在氨基酸序列上与其他家族的去泛素化酶不同,但也具有三联催化活性位点(Cys,His,Asp)组成的核心结构域,与UBP家族蛋白有很大相似性,并且已证明能起到去泛素化的作用。
泛素羧基末端水解酶(UCHs):UCH家族成员相对较少,它们专门作用于泛素的C末端,去除泛素链末端的单个泛素。
MJD去泛素化酶家族:Machado-Joseph疾病相关蛋白Ataxin-3被研究得较为清楚,它是个与神经退化紊乱相关的蛋白。人类的Josephin家族蛋白有4个,它们的结构类似于UCH去泛素化酶家族,分别是Ataxin-3、Ataxin-3L、Josephin-1和Josephin2。
JAMM蛋白酶家族:这一类去泛素化酶的代表是POH1,酵母细胞中的同源物称为Rpn 11。这是一类能结合泛素化蛋白上泛素分子的金属蛋白酶,具有MPN序列,或称JAMM(Jab1/MPN domain associated metalloisopeptidase,Jab 1/MPN域相关金属异肽酶)序列。这一序列含有较为保守的两个组氟酸残基和一个天冬氯酸残基,它们与二价锌离子共同构成催化中心。
这些家族成员通过去泛素化作用,对蛋白质的稳定性、信号传导、细胞周期、基因表达等多种细胞过程进行精细调控。DUBs的活性和调控机制的研究对于理解细胞内蛋白质稳态和疾病发生具有重要意义。
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货号 | 名称 | 蛋白大小 | 产品说明 |
UCH-L3 | 25kDa | 属于半胱氨酸蛋白酶,可识别并水解泛素或NEDD8的C末端甘氨酸上的肽键。(可裂解Ub-AMC, Ub-Rhodamine 110以及多种泛素修饰的多肽;对双泛素底物没有活性) | |
DB102 | UCH-L5 | 49kDa | UCH-L5是26S蛋白酶体中19S复合物中的一个去泛素化酶/异肽酶,可以在Ub-CHOP报告系统中发挥酶活。 |
DB103 | BAP1 | 82kDa | 通过介导组蛋白H2A和HCFC1的去泛素化在染色质中起关键作用, 它充当细胞生长的调节剂。可用于裂解Ub-AMC。 |
DB104 | UCH-L1 | 25kDa | 它对神经元以及弥散神经内分泌系统的细胞及其肿瘤具有高度特异性,占大脑总蛋白的> 1%,但其他组织几乎不存在。可用于裂解Ub-AMC。 |
USP15 | 121kDa | 与COP9信号复合体相关,参与调节多种信号通路,例如TGF-β受体信号传导,NFκB和RNF41 / NRDP1-PRKN信号通路。可以在Ub-CHOP报告系统中发挥酶活。 | |
DB503 | USP8core | 46kDa | 已证明USP8在受体酪氨酸激酶的稳定性中起关键作用,USP8core只包含USP8蛋白的核心结构域。可以在Ub-CHOP报告系统中发挥酶活。 |
DB510 | USP47 | 157kDa | 使单泛素化的DNA聚合酶β(POLB)去泛素化,稳定POLB,从而在碱基切除修复(BER)中发挥作用。可以在Ub-CHOP报告系统中发挥酶活。 |
DB530 | USP30 | 51 kDa | 去泛素化酶家族中的一员,主要定位在线粒体外膜,是一种半胱氨酸蛋白酶。研究表明USP30参与了细胞内线粒体形态的调控。后续研究发现USP30可以使PARK2以及PINK1驱动的线粒体自噬被逆转。USP30作为去泛素化酶可以去除泛素标签从而抑制线粒体自噬。USP30对磷酸化泛素的裂解效率较低。 |
OTUB1 | 32 kDa | 可在体外切割K48和K63连接的泛素链。 | |
DB202 | YOD1 | 38 kDa | 可裂解Ub-AMC |
DB206 | OTULIN | 40.6 kDa | 对线性泛素链(M1)具有高特异性,与HOIP(RNF31)结合,并调节其活性,从而影响NFκB调节的途径和促炎反应。 |
DB209 | A20 | 100 kDa | 同时包含泛素连接酶和去泛素酶活性,可在体外裂解K11,K48和K63连接的泛素链,在NF-κB信号传导和炎症反应中起重要作用。 |
Ataxin-3 | 41kDa | 在体外裂解K48连接的泛素链 | |
DB403 | JOSD1 | 22kDa | 可以在Ub-CHOP报告系统中发挥酶活。 |
DB404 | JOSD2 | 22kDa | 裂解K63连接的泛素链,对K48连接的泛素链裂解效率较低。可以在Ub-CHOP报告系统中发挥酶活。 |
AMSH | 49 kDa | 体外裂解K63连接的泛素链 | |
DB302 | MSHcore | 20.5 kDa | 体外裂解K63连接的泛素链 |
LifeSensors成立于1996年,位于美国宾夕法尼亚州费城,是一家为药物发现与研究提供方法和可行性技术方法的生物技术公司,目前主要的产品有400多种,其产品主要覆盖泛素和泛素蛋白酶体通路等科学应用领域,并且公司拥有两大独家技术平台:用于细胞信号和药物发现的泛素蛋白酶体系统(UPS),以及增强目的蛋白在大肠杆菌、酵母、昆虫和哺乳动物细胞中表达与纯化的SUMO融合表达系统,此外,LifeSensors还为泛素的蛋白质组学提供众多定制技术服务,并且已经开发了各种各样的测定细胞中的生理底物或生物标志物的方法。
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