孙小霞 姜 昕

    上海中医药大学基础医学院病原生物教研室，上海201203

    泛素-蛋白酶体系统和自噬之间的关系

    孙小霞 姜 昕▲

    上海中医药大学基础医学院病原生物教研室，上海201203

    真核生物细胞内有两种主要的蛋白降解系统，泛素-蛋白酶体系统和自噬。最近的研究表明两者之间存在多方面的联系，抑制蛋白酶体的表达能够诱导自噬，自噬能够降解泛素化蛋白质和错误折叠的蛋白，抑制自噬能引起短期蛋白质的聚集，干扰一个系统的功能会影响另一个系统功能的表达。本文概述两者之间已知的关系。

    泛素-蛋白酶体系统；自噬；蛋白酶体抑制剂

    泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system，UPS)和自噬系统是真核生物细胞内两种主要的蛋白降解途径，也是保持细胞内物质平衡的基础。两个系统共同维持细胞内平衡，蛋白降解过程控制着细胞周期、信号传导、DNA转录修复和翻译和下调对机体有危害的调节因子，降解多余、功能失调和受损的细胞成分，循环利用资源和能量。两种系统具有各自不同的运行机制，近期的研究证明了两者之间确实存在密切而广泛的联系存在，泛素是两个系统共同的底物识别信号，起到连接两个通路的作用。了解两个系统之间的相互作用关系，能够帮助更好的了解与蛋白降解相关疾病的起源和转归，有助于研究和临床应用。

    1 一般生物学作用

    1.1UPS的一般生物学作用

    UPS是真核生物细胞内蛋白质降解的主要机制，蛋白酶体主要存在于细胞质与细胞核中，是一个在进化高度保守的桶装结构，特异性的降解泛素化蛋白质，在维持蛋白质稳定调节分子功能方面起着重要作用。细胞内普遍存在的蛋白酶体是26S蛋白酶体，26S蛋白酶体是30多种不同的亚基组成的2MDa的分子机构，这种多亚基蛋白酶复合物对于细胞保持蛋白质内稳态起到非常关键的作用。26S蛋白酶体是由一个核心的20S圆筒状的蛋白水解关键复合物和两个19S调节复合物组成，还有一种11S调节复合物也可以结合到26S蛋白酶体参与另一种方式的蛋白质降解。UPS降解蛋白质包括两种主要途径，依赖ATP的26S蛋白酶体降解泛素化底物主要负责降解大部分的调节蛋白质，和不依赖ATP的20S蛋白酶体催化降解途径，负责降解氧化蛋白质。26S蛋白酶体降解蛋白质的泛素化过程需要依赖ATP的水解提供能量及三种酶促反应，通过泛素C端甘氨酸和目标蛋白赖氨酸的连接实现泛素分子与蛋白质的结合，泛素活化酶(E1)激活泛素后转移到泛素结合酶(E2)上，最后通过泛素连接酶(E3)识别检验E2转移一部分泛素到目标蛋白质基质上[1] ......