翻譯與蛋白質合成

泛素

/ yoo-BIK-wih-tin /

想像一個倉庫,工人會在任何注定要送進粉碎機的箱子上貼一張醒目的貼紙。一旦箱子貼上了這種貼紙——尤其是貼上一長串——處理人員就清楚地知道該抓哪些。泛素就是細胞版的這種貼紙:一種細胞用來貼到其他蛋白質上以作標記的微小蛋白質,最出名的用途是充當「銷毀此物」的標籤。

泛素是一種小蛋白質,幾乎存在於所有真核細胞中(它的名字來自「無處不在」),由一連串酶以共價方式連接到目標蛋白質上。當若干泛素以某種特定方式在一個蛋白質上串成鏈時,這條鏈就是被蛋白酶體識別、用以抓取並粉碎該蛋白質的信號。但泛素並不只是死亡標籤:視乎它連接的方式與位置,單個泛素或形狀不同的鏈,反而可以改變蛋白質的位置、調整其活性,或把它導向別的處理。所以泛素更像一種靈活的標記語言,而非單一的命令。

泛素之所以重要,是因為它是細胞最重要的調控通路之一的尋址系統:泛素-蛋白酶體系統控制著對運行細胞週期、免疫反應以及無數信號事件的蛋白質的定時銷毀。這套系統出錯,會促成癌症和神經退行性疾病,而它的發現意義重大,足以贏得諾貝爾獎。一個要避免的常見過度簡化是:用泛素標記並不總意味著銷毀——標籤的精確模式才決定了所傳達的信息。

一個摺疊錯誤、受了損傷的蛋白質被品質控制機器識別後,會被連上一條泛素鏈。蛋白酶體讀取這條鏈,抓住該蛋白質並將其回收——從而防止有毒的錯誤摺疊團塊堆積起來。

一條泛素鏈,就是把注定被銷毀的蛋白質送往蛋白酶體的地址標籤。

泛素不只是「銷毀」標籤:單個泛素或以不同方式連接的鏈,反而可以重定向、激活或以其他方式調控一個蛋白質。標記的模式才承載著含義。

又稱
Ubdestruction tag泛蛋白