封面故事
2010年10月刊 | 第二十九期
YORK/编译
泛素是一种含76个氨基酸的多肽，存在于除细菌外的许多不同组织和器官中，具有标记待降解蛋白质的功能。被泛素标记的蛋白质在蛋白酶体中被降解。由泛素控制的蛋白质降解具有重要的生理意义，它不仅能够清除错误的蛋白质，还对细胞周期调控、DNA修复、细胞生长、免疫功能等都有重要的调控作用。
真核生物蛋白可以通过与各种小分子物质或蛋白质相结合的方式被修饰。在众多的修饰方式当中有一种就是与泛素蛋白或泛素样蛋白（UBL）相结合，采用这种修饰方法可以对多种生理过程进行调控。UBL蛋白可以控制被修饰蛋白与其它生物大分子（比如蛋白酶体或染色质）间的相互作用。各种UBL系统都会使用相应的酶来催化修饰反应，不过这些修饰反应中大部分都是暂时的。有越来越多的证据表明这种UBL修饰途径来自原核生物的硫转移酶系统（sulphurtransferase system）及相关酶类。而且，在真核生物的共同祖先中，类似于UBL连接酶和UBL去连接酶的蛋白也是广泛存在的，这些证据都说明UBL修饰系统不是起源于真核生物。
蛋白质泛素化修饰过程在人体免疫系统调节过程中也起到了关键性的作用。与磷酸化修饰过程一样，泛素化修饰过程也是一种可逆的共价修饰过程，它能够调节被修饰蛋白的稳定性、功能活性状态以及细胞内定位等情况。因此，泛素化修饰作用也在人体免疫系统的发育以及免疫反应的各个阶段，比如免疫反应的起始、发展和结束等过程中发挥了重要作用。最近的研究结果显示，有好几种泛素连接酶都参与了防止免疫系统攻击自体组织的过程。这些泛素连接酶的功能失调都与自身免疫性疾病有关。
泛素修饰系统由一系列能催化细胞内靶蛋白泛素化的酶和底物蛋白所组成，该修饰系统能对细胞内的多种功能进行调控。如果泛素修饰系统出了问题会引起人体内的多种病理改变，比如各种肿瘤的发生等等。我们现在已经发现，在肿瘤的发生阶段和进展阶段都伴随有泛素系统的异常，因此，我们可以借此开发出一系列的诊断及治疗方法来抗击肿瘤。
《自然》（Nature）曾于2009年4月刊登了由Millennium Pharmaceuticals公司的科学家发表的文章，该文介绍了一种全新的治疗癌症的方式——以 “泛素-蛋白酶”为靶位的抗癌新药物。
