蛋白酶體

1、蛋白酶體蛋白酶體蛋白酶體(Proteasome)是一種巨型蛋白質(zhì)復(fù)合物，主要作用是通過打斷肽鍵來實(shí)現(xiàn)降解細(xì)胞不需要的或受到損傷的蛋白質(zhì)。簡介這些早期的工作導(dǎo)致了1970年代末和1980年代初，泛素蛋白酶體系統(tǒng)在以色列技術(shù)工程學(xué)院（Technion–IsraelInstituteofTechnology）阿夫拉姆赫什科的實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，而阿龍切哈諾沃是當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室中的一名研究生。正是在?？怂拐彩堪┌Y中心（FoxChaseCancerCente

2、r）歐文羅斯的實(shí)驗(yàn)室做訪問研究期間，赫什科提出了關(guān)鍵的概念性想法，而羅斯后來并沒有對自己在其中的貢獻(xiàn)加以強(qiáng)調(diào)。[8]由于他們在發(fā)現(xiàn)泛素蛋白酶體系統(tǒng)上的貢獻(xiàn)，這三人一起分享了2004年度的諾貝爾化學(xué)獎。[4]雖然1980年代中期，已經(jīng)有電子顯微學(xué)數(shù)據(jù)顯示蛋白酶體的堆積環(huán)結(jié)構(gòu)[9]，但直到1994年，第一個蛋白酶體核心顆粒的原子分辨率結(jié)構(gòu)才通過X射線晶體學(xué)獲得解析。[10]至2000年，研究者用酵母中的20S核心顆粒與錐蟲的11S調(diào)節(jié)顆粒構(gòu)

3、造了異源蛋白酶體復(fù)合物，并解析了這一復(fù)合物的結(jié)構(gòu)。[3]但截止至2007年，還沒有獲得核心顆粒與真核生物中更為常見的19S調(diào)節(jié)顆粒的蛋白酶體復(fù)合物結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)和組成蛋白酶體20S核心顆粒的簡化結(jié)構(gòu)圖。構(gòu)成外部兩個環(huán)的α亞基用綠色來表示，構(gòu)成中間兩個環(huán)的β亞基用藍(lán)色來表示。從上往下看核心顆粒的簡化結(jié)構(gòu)。可以看出環(huán)結(jié)構(gòu)存在七次軸對稱。蛋白酶體的組分通常根據(jù)它們的斯維德伯格沉降系數(shù)（以“S”來標(biāo)記）來命名。最普遍的蛋白酶體的形式是26S蛋白酶體

4、，其分子量約為2000kDa，包含有一個20S核心顆粒和兩個19S調(diào)節(jié)顆粒。核心顆粒為中空結(jié)構(gòu)，將剪切蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)圍在“洞”中；將核心顆粒的兩端敞開，目的蛋白質(zhì)就可以進(jìn)入“洞”中。核心顆粒的每一端都連接著一個19S調(diào)節(jié)顆粒，每個調(diào)節(jié)顆粒都含有多個ATP酶活性位點(diǎn)和泛素結(jié)合位點(diǎn)；調(diào)節(jié)顆?？梢宰R別多泛素化的蛋白質(zhì)，并將它們傳送到核心顆粒中。除了19S調(diào)節(jié)顆粒外，還存在另一種調(diào)節(jié)顆粒，即11S顆粒；11S調(diào)節(jié)顆?？梢砸灶愃朴?9S顆粒的方

5、式與核心顆粒結(jié)合；11S顆?？赡茉诮到馔庠措模ㄈ绮《靖腥竞螽a(chǎn)生的肽段）上發(fā)揮作用。[11]此外，PA200（酵母中為Blm10）蛋白也可以單獨(dú)作為激活蛋白來調(diào)控20S顆粒的開啟。20S核心顆粒不同的生物體中，20S核心顆粒中亞基的數(shù)量和差異性都有所不同；就亞基數(shù)量而言，多細(xì)胞生物比單細(xì)胞生物要多，真核生物比原核生物多。所有的20S顆粒都由四個堆積的七元環(huán)所組成，這些環(huán)結(jié)構(gòu)則是由兩種不同的亞基構(gòu)成：α亞基為結(jié)構(gòu)性蛋白，而β亞基則發(fā)揮主要的